KR20220103559A - Apparatus and method for error correction in wireless communication system - Google Patents

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KR20220103559A KR1020210006349A KR20210006349A KR20220103559A KR 20220103559 A KR20220103559 A KR 20220103559A KR 1020210006349 A KR1020210006349 A KR 1020210006349A KR 20210006349 A KR20210006349 A KR 20210006349A KR 20220103559 A KR20220103559 A KR 20220103559A
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삼성전자주식회사
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Abstract

The present disclosure relates to 5^th generation (5G), beyond-5G, and future generation communication systems for supporting higher data rates after 4^th generation (4G) communication systems such as long term evolution (LTE). In a wireless communication system, an electronic device includes: a processor; an antenna array; a plurality of first radio frequency (RF) paths related to a first stream, wherein each of the first RF paths includes a transmission path and a reception path; and a plurality of second RF paths associated with a second stream, wherein each of the second RF paths includes a transmission path and a reception path. The processor may be configured to include the steps of: generating a calibration signal for the antenna array; obtaining characteristic information about the antenna array on the basis of a phase difference or gain difference between one transmission path having the first stream and one reception path having the second stream, obtained for each of the measured RF paths among the plurality of first RF paths; and based on the characteristic information, performing calibration for the plurality of first RF paths.

Description

무선 통신 시스템에서 오차를 보상하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ERROR CORRECTION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Apparatus and method for compensating for errors in a wireless communication system

본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 오차를 보상하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND This disclosure relates generally to a wireless communication system, and more particularly to an apparatus and method for compensating for an error in a wireless communication system.

4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.Efforts are being made to develop an improved 5th generation ( 5G ) communication system or a pre-5G communication system in order to meet the increasing demand for wireless data traffic after commercialization of the 4G (4th generation) communication system. For this reason, the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a 4G network after (Beyond 4G Network) communication system or an LTE (Long Term Evolution) system after (Post LTE) system.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 28기가 (28 GHz), 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.In order to achieve high data rates, 5G communication systems are being considered for implementation in very high frequency (mmWave) bands (eg, 28 gigabytes (28 GHz), 60 gigabytes (60 GHz) bands). In order to alleviate the path loss of radio waves and increase the propagation distance of radio waves in the ultra-high frequency band, in the 5G communication system, beamforming, massive MIMO, and Full Dimensional MIMO (FD-MIMO) are used. ), array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. In addition, for network improvement of the system, in the 5G communication system, an evolved small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud radio access network, cloud RAN), an ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and reception interference cancellation (interference cancellation) Technology development is underway.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.In addition, in the 5G system, Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation (FQAM) and Sliding Window Superposition Coding (SWSC), which are advanced coding modulation (Advanced Coding Modulation, ACM) methods, and Filter Bank Multi Carrier (FBMC), an advanced access technology, ), Non Orthogonal Multiple Access (NOMA), and Sparse Code Multiple Access (SCMA) are being developed.

통신 성능을 높이기 위해 다수의 안테나들을 장착한 제품이 개발되고 있고, Massive MIMO 기술을 활용하여 점점 보다 훨씬 더 많은 수의 안테나를 갖는 장비가 사용될 것으로 예상된다. 통신 장치에 안테나 엘리먼트(element)의 숫자가 늘어나면서 RFIC(radio frequency integrated circuit) 내 체인들 간에 이득(gain) 오차 또는 위상(phase) 오차가 발생할 수 있기 때문에, 이러한 오차를 캘리브레이션(calibration)하기 위한 방안이 요구된다.In order to improve communication performance, products equipped with multiple antennas are being developed, and it is expected that equipment with a much larger number of antennas will be used by using Massive MIMO technology. Since a gain error or a phase error may occur between chains in a radio frequency integrated circuit (RFIC) as the number of antenna elements increases in a communication device, a method for calibrating this error measures are required

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 이득 및 위상 오차를 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.Based on the above discussion, the present disclosure provides an apparatus and method for controlling gain and phase error in a wireless communication system.

또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 5G RFIC의 효율 향상을 위한 캘리브레이션 회로를 제공한다.In addition, the present disclosure provides a calibration circuit for improving the efficiency of 5G RFIC in a wireless communication system.

또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 송신 경로와 수신 경로의 연결을 통해 이득 및 위상을 측정함으로써, 자체적으로 오차를 보상하기 위한 장치 및 방법을 제안한다.In addition, the present disclosure proposes an apparatus and method for self-compensating an error by measuring a gain and a phase through a connection between a transmission path and a reception path in a wireless communication system.

본 개시의 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서, 전자 장치에 있어서, 프로세서(processor), 안테나 어레이(antenna array), 제1 스트림(stream)과 관련된 복수의 제1 RF(radio frequency) 경로들, 상기 제1 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 제2 스트림과 관련된 복수의 제2 RF 경로들, 상기 제2 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 안테나 어레이를 위한 캘리브레이션(calibration) 신호를 생성하고, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 측정 RF 경로들 각각에 대하여 획득되는, 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로간의 위상 차이 또는 이득 차이에 기반하여, 상기 안테나 어레이에 대한 특성 정보를 획득하고, 상기 특성 정보에 기반하여, 상기 복수의 제1 RF 경로들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 과정을 포함하도록 구성될 수 있다.According to embodiments of the present disclosure, in a wireless communication system, in an electronic device, a plurality of first radio frequency (RF) paths related to a processor, an antenna array, and a first stream , each of the first RF paths includes a transmit path and a receive path, a plurality of second RF paths associated with a second stream, each of the second RF paths includes a transmit path and a receive path, and the processor One transmit path with the first stream and the second stream, which generate a calibration signal for the antenna array, and are obtained for each of the measurement RF paths among the plurality of first RF paths A process of obtaining characteristic information about the antenna array based on a phase difference or a gain difference between one reception path having can be configured to include.

본 개시의 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서, 전자 장치의 동작 방법에 있어서, 안테나 어레이(antenna array)를 위한 캘리브레이션(calibration) 신호를 생성하는 과정과, 상기 안테나 어레이는, 제1 스트림(stream)과 관련된 복수의 제1 RF(radio frequency) 경로들 및 제2 스트림과 관련된 복수의 제2 RF 경로들와 연결되고, 상기 제1 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 상기 제2 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 측정 RF 경로들 각각에 대하여 획득되는, 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로 간의 위상 차이 또는 이득 차이에 기반하여, 상기 안테나 어레이에 대한 특성 정보를 획득하는 과정과, 상기 특성 정보에 기반하여, 상기 복수의 제1 RF 경로들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.According to embodiments of the present disclosure, in a method of operating an electronic device in a wireless communication system, a process of generating a calibration signal for an antenna array, the antenna array includes a first stream ( stream) connected to a plurality of first radio frequency (RF) paths and a plurality of second RF paths associated with a second stream, each of the first RF paths including a transmit path and a receive path, Each of the 2 RF paths includes a transmit path and a receive path, and includes one transmit path having the first stream and the second stream, obtained for each of the measurement RF paths among the plurality of first RF paths. A process of acquiring characteristic information about the antenna array based on a phase difference or a gain difference between one reception path, and a process of performing calibration on the plurality of first RF paths based on the characteristic information may include

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 편파가 다른 송신 경로와 수신 경로의 연결을 통해 이득(gain) 및 위상(phase)을 측정함으로써, RFIC(radio frequency integrated circuit)에서 이득 오차 및 위상 오차를 보상할 수 있다.An apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure measure a gain and a phase through a connection between a transmit path and a receive path having different polarizations, thereby providing gain error and phase in a radio frequency integrated circuit (RFIC). error can be compensated.

또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 편파가 다른 송신 경로와 수신 경로의 연결을 통해, 이득 및 위상을 순차적으로 측정함으로써, 운용 중 실시간으로 이득 오차 및 위상 오차를 보상할 수 있다.In addition, the apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure may compensate for a gain error and a phase error in real time during operation by sequentially measuring a gain and a phase through a connection of a transmission path and a reception path having different polarizations. have.

또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 별도의 캘리브레이션 회로 없이 RFIC에서 이득 오차 및 위상 오차를 보상함으로써, 제품의 소형화를 달성할 수 있다. In addition, the apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure may achieve miniaturization of a product by compensating for a gain error and a phase error in an RFIC without a separate calibration circuit.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. will be.

도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 배열 안테나(phased-array antenna)를 도시한다.
도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 위상 배열 안테나에서 편파(polarization) 기반 캘리브레이션(calibration)의 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적(sequential) 편파 기반 캘리브레이션의 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션의 회로 구조의 예를 도시한다.
도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션에 따른 전자 장치의 동작을 도시한다.
도 6은 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션에 따른 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션에 따른 성능을 나타내기 위한 도면이다.
도 8는 본 개시의 실시 예들에 따른 공동(joint) 편파 기반 캘리브레이션에 따른 전자 장치의 동작을 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 기능적 구성을 도시한다.
1A illustrates a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
1B illustrates a phased-array antenna according to various embodiments of the present disclosure.
2 illustrates an example of polarization-based calibration in a phased array antenna according to embodiments of the present disclosure.
3 illustrates an example of sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure.
4 illustrates an example of a circuit structure of polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure.
5 illustrates an operation of an electronic device according to sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure.
6 is a diagram for explaining an operation principle according to sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure.
7 is a diagram illustrating performance according to sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure.
8 illustrates an operation of an electronic device according to joint polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure.
9 illustrates a functional configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Terms used in the present disclosure are used only to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in the present disclosure. Among the terms used in the present disclosure, terms defined in a general dictionary may be interpreted with the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present disclosure, ideal or excessively formal meanings is not interpreted as In some cases, even terms defined in the present disclosure cannot be construed to exclude embodiments of the present disclosure.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.In various embodiments of the present disclosure described below, a hardware access method will be described as an example. However, since various embodiments of the present disclosure include technology using both hardware and software, various embodiments of the present disclosure do not exclude a software-based approach.

이하 설명에서 사용되는 전자 장치의 회로를 지칭하는 용어(예: PCB, FPCB, 신호선, 급전선(feeding line), 데이터 라인(data line), RF 신호 선, 안테나 선, RF 경로, RF 모듈, RF 회로), 전자 부품을 지칭하는 용어(예: 프로세서, 칩, 구성요소, 기기), 스위치를 지칭하는 용어, RF 구성요소를 지칭하는 용어(RF 체인, RFIC(radio frequency integrated circuit), RF 유닛), 안테나를 지칭하는 용어(예: 안테나 모듈, 안테나 엘리멘트, 안테나, 안테나회로), 부품의 형상을 지칭하는 용어(예: 구조체, 구조물, 지지부, 접촉부, 돌출부, 개구부), 구조체들 간 연결부를 지칭하는 용어(예: 연결부, 접촉부, 지지부, 컨택 구조체, 도전성 부재, 조립체(assembly)) 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다. 또한, 이하 사용되는 '...부', '...기', '...물', '...체' 등의 용어는 적어도 하나의 형상 구조를 의미하거나 또는 기능을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.Terms that refer to circuits of electronic devices used in the following description (eg, PCB, FPCB, signal line, feeding line, data line, RF signal line, antenna line, RF path, RF module, RF circuit) ), terms referring to electronic components (e.g., processors, chips, components, devices), terms referring to switches, terms referring to RF components (RF chain, radio frequency integrated circuit (RFIC), RF unit), Terms that refer to antennas (eg, antenna module, antenna element, antenna, antenna circuit), terms that refer to the shape of parts (eg, structures, structures, supports, contacts, protrusions, openings), and connections between structures Terms (eg, a connection part, a contact part, a support part, a contact structure, a conductive member, an assembly), etc. are exemplified for convenience of description. Accordingly, the present disclosure is not limited to the terms described below, and other terms having equivalent technical meanings may be used. In addition, terms such as '... part', '... group', '... water', and '... body' used below mean at least one shape structure or a unit for processing a function. can mean

또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용될 수 있으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다. In addition, in the present disclosure, in order to determine whether a specific condition is satisfied or satisfied, an expression of greater than or less than may be used, but this is only a description for expressing an example. It's not about exclusion. Conditions described as 'more than' may be replaced with 'more than', conditions described as 'less than', and conditions described as 'more than and less than' may be replaced with 'more than and less than'.

또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.In addition, although the present disclosure describes various embodiments using terms used in some communication standards (eg, 3rd Generation Partnership Project (3GPP) and Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)), this is only an example for description. Various embodiments of the present disclosure may be easily modified and applied in other communication systems.

이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 캘리브레이션 방법 및 이를 수행하는 전자 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 편파가 다른 RF 경로들을 결합하여, 순차적(sequential) 혹은 공동(joint)으로 캘리브레이션을 수행함으로써, 위상 배열 RFIC(phased-array RFIC)에서 효율적으로 이득 오차 및 위상 오차에 따른 캘리브레이션을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 이하, 본 개시에서 RFIC는 각 RF 체인에 위상 변환기(phase shifter)를 포함하는 위상 배열 RFIC로 지칭되어 서술되나, 동일한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 대체되어 사용될 수 있다. 예를 들어, RFIC는 RF phased-array transceiver IC 또는 phased-array IC 등으로 지칭될 수 있다. Hereinafter, the present disclosure relates to a calibration method in a wireless communication system and an electronic device performing the same. Specifically, the present disclosure provides efficient gain error and phase in a phased-array RFIC (RFIC) by combining RF paths having different polarizations in a wireless communication system and performing calibration sequentially or jointly. An apparatus and method for performing calibration according to an error are provided. Hereinafter, in the present disclosure, RFIC is described as a phased array RFIC including a phase shifter in each RF chain, but other terms having the same technical meaning may be substituted. For example, the RFIC may be referred to as an RF phased-array transceiver IC or a phased-array IC.

도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1a는 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)을 예시한다. 도 1a는 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국(110)과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.1A illustrates a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure. 1A illustrates a base station 110 , a terminal 120 , and a terminal 130 as some of nodes using a wireless channel in a wireless communication system. 1A shows only one base station, other base stations that are the same as or similar to the base station 110 may be further included.

기지국(110)은 단말(120)에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 mmWave (millimeter wave) 장비, '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '5G 노드비(5G NodeB, NB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)', '액세스 유닛(access unit)', '분산 유닛(distributed unit, DU)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)', '무선 유닛(radio unit, RU), MMU(massive MIMO(multiple input multiple output)unit), 원격 무선 장비(remote radio head, RRH) 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 기지국(110)은 하향링크 신호를 송신하거나 상향링크 신호를 수신할 수 있다. The base station 110 is a network infrastructure that provides a wireless connection to the terminal 120 . The base station 110 has coverage defined as a certain geographic area based on a distance capable of transmitting a signal. In addition to the base station (base station), mmWave (millimeter wave) equipment, 'access point (AP)', 'eNodeB (eNodeB)', '5G node (5th generation node)', ' 5G node ratio (5G NodeB, NB)', 'wireless point', 'transmission/reception point (TRP)', 'access unit', 'distributed unit (DU)' )', 'transmission/reception point (TRP)', 'radio unit (RU), MMU (multiple input multiple output (MMU) unit), remote radio head (RRH) or It may be referred to as another term having an equivalent technical meaning. The base station 110 may transmit a downlink signal or receive an uplink signal.

단말(120)은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말(120)은 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말(120)은 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말(120)은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '고객 댁내 장치 (customer premises equipment, CPE)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', '전자 장치(electronic device)', 또는 '차량(vehicle)용 단말', '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.The terminal 120 is a device used by a user and performs communication with the base station 110 through a wireless channel. In some cases, the terminal 120 may be operated without the user's involvement. That is, the terminal 120 is a device that performs machine type communication (MTC) and may not be carried by a user. The terminal 120 includes 'user equipment (UE)', 'mobile station', 'subscriber station', 'customer premises equipment (CPE)' other than a terminal. , 'remote terminal', 'wireless terminal', 'electronic device', or 'vehicle (vehicle) terminal', 'user device' or equivalent technical It may be referred to by other terms that have a meaning.

도 1a에 도시된 단말(120), 단말(120)은 차량 통신을 지원할 수 있다. 차량 통신의 경우, LTE 시스템에서는 장치간 통신(device-to-device, D2D) 통신 구조를 기초로 V2X 기술에 대한 표준화 작업이 3GPP 릴리즈 14과 릴리즈 15에서 완료되었으며, 현재 5G NR 기초로 V2X 기술을 개발하려는 노력이 진행되고 있다. NR V2X에서는 단말과 단말 간 유니캐스트(unicast) 통신, 그룹캐스트(groupcast)(또는 멀티캐스트(multicast)) 통신, 및 브로드캐스트(broadcast) 통신을 지원한다. The terminal 120 and the terminal 120 illustrated in FIG. 1A may support vehicle communication. In the case of vehicle communication, standardization work for V2X technology based on device-to-device (D2D) communication structure in LTE system has been completed in 3GPP Release 14 and Release 15, and V2X technology based on current 5G NR Efforts to develop are underway. NR V2X supports unicast communication, groupcast (or multicast) communication, and broadcast communication between the UE and the UE.

본 개시의 실시 예들에서 서술되는 편파 기반 캘리브레이션 회로 구조 및 캘리브레이션 동작은, 기지국에서의 발명의 동작 및 구성을 설명하나, 본 개시의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시에서 제안되는 편파 기반 캘리브레이션 회로의 구조 및 이를 포함하는 장비는 기지국뿐만 아니라 단말에서 구현될 수도 있다. 즉, 기지국의 하향링크 전송뿐만 아니라, 단말의 상향링크 전송, 단말의 사이드링크 통신에도 본 개시의 실시 예들이 이용될 수 있다. The polarization-based calibration circuit structure and calibration operation described in the embodiments of the present disclosure describe the operation and configuration of the invention in the base station, but embodiments of the present disclosure are not limited thereto. The structure of the polarization-based calibration circuit proposed in the present disclosure and equipment including the same may be implemented in the terminal as well as the base station. That is, embodiments of the present disclosure may be used not only for downlink transmission of the base station, but also uplink transmission of the terminal and sidelink communication of the terminal.

도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 배열 안테나(phased-array antenna)를 도시한다. 위상 배열 안테나란, 안테나 어레이에 포함되는 안테나 엘리먼트들 각각의 위상을 제어하기 위하여, 위상 변환기(phase shifter)를 포함하는 RF 체인(chain)이 안테나 엘리먼트들 각각에 연결되는 안테나를 의미한다.1B illustrates a phased-array antenna according to various embodiments of the present disclosure. The phased array antenna refers to an antenna in which an RF chain including a phase shifter is connected to each of the antenna elements in order to control a phase of each of the antenna elements included in the antenna array.

도 1b을 참고하면, 위상 배열 안테나(150)는 복수의 RF 체인들(160-1 내지 160-N)을 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해, RF 체인(160-1)의 구성들 및 구성들의 기능이 설명되나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 다른 RF 체인들(예: RF 체인(160-2 내지 160-N))의 구성들 또한 RF 체인(160-1)의 구성들과 동일하거나 유사한 기능을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 1B , the phased array antenna 150 includes a plurality of RF chains 160 - 1 to 160 -N. Hereinafter, for convenience of description, the components and functions of the components of the RF chain 160-1 are described, but this is for convenience of description, and other RF chains (eg, RF chains 160-2 to 160- The configurations of N)) may also perform the same or similar functions as those of the RF chain 160-1.

믹서(mixer)(160-1-1)는 입력 신호의 중심 주파수를 변환하고, 변환된 중심 주파수를 가지는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 믹서(160-1-1)는 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 신호를 RF 신호로 변환하거나, RF 신호를 IF 신호로 변환할 수 있다. 여기에서, RF 신호의 주파수는 IF 신호의 주파수와 국부 발진기(local oscillator, LO) 신호의 주파수의 합으로 표현되고, 반대로 IF 신호의 주파수는 RF 신호의 주파수에서 LO 신호의 주파수를 뺀 결과로 표현될 수 있다. 이를 위해, 믹서(160-1-1)는 LO와 연결될 수 있다.The mixer 160-1-1 may convert a center frequency of an input signal and output a signal having the converted center frequency. For example, the mixer 160-1-1 may convert an intermediate frequency (IF) signal into an RF signal or convert an RF signal into an IF signal. Here, the frequency of the RF signal is expressed as the sum of the frequency of the IF signal and the frequency of the local oscillator (LO) signal. Conversely, the frequency of the IF signal is expressed as the result of subtracting the frequency of the LO signal from the frequency of the RF signal. can be To this end, the mixer 160-1-1 may be connected to the LO.

위상 변환기(phase shifter)(160-1-3)는 입력 신호의 위상을 변환하고, 변환된 위상을 가지는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 위상 변환기(160-1-3)는 입력 신호의 위상을 지연(lag)시키거나, 위상을 전진(advance)시킬 수 있다. 위상 변환기(160-1-3)에는 복수의 위상 코드(phase code)들 중 하나의 위상 코드가 설정될 수 있다. 복수의 위상 코드들은 각각 0도 내지 360도 범위의 위상들 중 하나에 대응될 수 있고, 각각의 서로 다른 위상 코드들은 각각의 서로 다른 위상들에 대응될 수 있다. 예를 들어, 위상 변환기(160-1-3)에 설정될 수 있는 가능한(available) 위상 코드들이 십진수로 0 내지 15(즉, 16개)일 경우, 위상 코드 n에 대응하는 위상은 2π/16×n일 수 있다. 상술한 위상 코드들의 수와 위상 코드 및 위상간 대응 방법은 예시적인 것이고, 다양한 변형이 가능하다. 위상 변환기(160-1-3)에 특정 위상 코드가 설정된 경우, 위상 변환기(160-1-3)는 위상 변환기(160-1-3)에 입력된 신호의 위상을 설정된 위상 코드에 대응하는 위상으로 변경할 수 있고, 변경된 위상의 신호를 출력할 수 있다. 위상 코드는 위상 변환기(160-1-3)에 대한 제어 신호에 의해 위상 변환기(160-1-3)에 설정될 수 있고, 위상 변환기(160-1-3)에 설정된 위상 코드는 위상 변환기(160-1-3)에 대한 제어 신호에 의해 다른 위상 코드로 변경될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 코드는 위상 값(phase value), 또는 위상 변환기 코드(phase shifter code, PS code)로도 지칭될 수 있다. 또한, 위상 변환기(예: 위상 변환기(160-1-3))에 위상 코드를 설정하는 것은 위상 변환기를 포함하는 RF 체인(예: RF 체인(160-1))에 위상 코드를 설정하는 것으로 이해될 수 있다.The phase shifters 160-1-3 may convert the phase of the input signal and output a signal having the converted phase. For example, the phase converters 160 - 1-3 may lag the phase of the input signal or advance the phase of the input signal. One phase code among a plurality of phase codes may be set in the phase converters 160 - 1 - 3 . Each of the plurality of phase codes may correspond to one of the phases in the range of 0 degrees to 360 degrees, and each of the different phase codes may correspond to each of the different phases. For example, when the available phase codes that can be set in the phase shifters 160-1-3 are 0 to 15 (ie, 16) in decimal, the phase corresponding to the phase code n is 2π/16 xn. The above-described number of phase codes and a method of correspondence between phase codes and phases are exemplary, and various modifications are possible. When a specific phase code is set in the phase converter 160-1-3, the phase converter 160-1-3 sets the phase of the signal input to the phase converter 160-1-3 to a phase corresponding to the set phase code. can be changed to , and a signal of the changed phase can be output. The phase code may be set in the phase converter 160-1-3 by a control signal for the phase converter 160-1-3, and the phase code set in the phase converter 160-1-3 is 160-1-3) can be changed to another phase code by the control signal. According to various embodiments of the present disclosure, the phase code may also be referred to as a phase value or a phase shifter code (PS code). Also, setting a phase code in a phase shifter (eg, phase shifter 160-1-3) is understood as setting a phase code in an RF chain (eg, RF chain 160-1) that contains the phase shifter. can be

증폭기(160-1-5)는 입력 신호를 증폭시킬 수 있다. 증폭기(160-1-5)는 증폭된 신호를 방사 소자(radiator)(160-1-7)에 제공할 수 있다. 방사 소자(radiator)(160-1-7)는 입력된 전기적 신호를 전자기파로 변환하고, 전자기파를 자유 공간(free space)으로 방사할 수 있다. The amplifier 160-1-5 may amplify the input signal. The amplifier 160-1-5 may provide the amplified signal to the radiator 160-1-7. The radiator 160-1-7 may convert an input electrical signal into an electromagnetic wave and radiate the electromagnetic wave into a free space.

신호(170-1)는 믹서(160-1-1), 위상 변환기(160-1-3), 증폭기(160-1-5) 및 방사 소자(160-1-7)를 거쳐(through) RF 체인(160-1)으로부터 송신되거나, 방사 소자(160-1-7), 증폭기(160-1-5), 위상 변환기(160-1-3) 및 믹서(160-1-1)를 거쳐 RF 체인(160-1)에 의해 수신될 수 있다. 유사하게, 신호(170-2)는 RF 체인(160-2)으로부터 송신되거나, RF 체인(160-2)에 의해 수신될 수 있고, 신호(170-N)는 RF 체인(160-N)으로부터 송신되거나, RF 체인(160-N)에 의해 수신될 수 있다.Signal 170-1 is RF through mixer 160-1-1, phase converter 160-1-3, amplifier 160-1-5 and radiating element 160-1-7 RF is transmitted from the chain 160-1, or via a radiating element 160-1-7, an amplifier 160-1-5, a phase converter 160-1-3 and a mixer 160-1-1. may be received by the chain 160-1. Similarly, signal 170 - 2 may be transmitted from, or received by, RF chain 160 - 2 , and signal 170 -N is from RF chain 160 -N. It may be transmitted or received by the RF chain 160-N.

만약, 복수의 RF 체인들(160-1 내지 160-N)에 의해 송신 또는 수신하는 신호들(170-1 내지 170-N)의 위상이 동일한 경우, 신호들(170-1 내지 170-N)은 전체로써 평면파를 형성할 수 있다. 복수의 RF 체인들(160-1 내지 160-N)에 의해 송신 또는 수신하는 신호들(170-1 내지 170-N)의 위상 제어를 통해, 신호들(170-1 내지 170-N)이 형성하는 빔포밍 이득을 특정 방향에서 높일 수 있다. 특정 방향에서 높은 이득을 제공하는 것은, 특정 방향의 빔(예: 빔(130))을 형성(form)하는 것으로 이해될 수 있다. 신호들(170-1 내지 170-N)의 위상이 동일하도록 RF 체인들(160-1 내지 160-N)에 위상 코드들이 설정된 경우, 빔의 방향을 특정 방향으로 변경하기 위해 RF 체인들(160-1 내지 160-N)에 설정되어야 할 위상 코드들은 해당 방향에 기반하여 고유하게(uniquely) 결정될 수 있다. 따라서, 방향 별로 정해지는 위상 코드들은 위상 패턴으로 지칭될 수 있다. 지정된 패턴에 따라, RF 체인들(160-1 내지 160-N)에 위상 코드들이 설정되면, 위상 배열 안테나(150)를 포함하는 통신 장치는 위상 배열 안테나(150)를 통해 원하는 방향의 빔을 형성하거나, 빔을 조향할 수 있다.If the phases of the signals 170-1 to 170-N transmitted or received by the plurality of RF chains 160-1 to 160-N are the same, the signals 170-1 to 170-N can form a plane wave as a whole. Through the phase control of the signals 170-1 to 170-N transmitted or received by the plurality of RF chains 160-1 to 160-N, the signals 170-1 to 170-N are formed It is possible to increase the beamforming gain in a specific direction. Providing a high gain in a specific direction may be understood as forming a beam (eg, beam 130 ) in a specific direction. When phase codes are set in the RF chains 160-1 to 160-N so that the phases of the signals 170-1 to 170-N are the same, the RF chains 160 to change the direction of the beam to a specific direction Phase codes to be set to -1 to 160-N) may be uniquely determined based on a corresponding direction. Accordingly, the phase codes determined for each direction may be referred to as a phase pattern. When phase codes are set in the RF chains 160 - 1 to 160 -N according to a designated pattern, the communication device including the phased array antenna 150 forms a beam in a desired direction through the phased array antenna 150 . Or, you can steer the beam.

5G 통신을 위한 주파수 대역에서, 높은 송신 EIRP(equivalent isotropic radiated power) 및 수신 민감도(sensitivity)를 극대화하기 위하여 다중 체인 RF 위상 배열 안테나(multi-chain RF phased-array element)를 이용한 빔포밍/빔조향 기술이 이용된다. 이 때, 반도체 공정 사이의 편차, 부품들의 조립 시 발생될 수 있는 편차 및 설계 상의 문제로 인하여, 위상 배열 RFIC 내에서는 각각의 체인(chain) 사이의 이득(gain) 및 위상(phase)에 오차(error)가 발생할 수 있다. 이러한 오차는 송수신 전체 이득(TX/RX total gain) 감소, 전체 송신 전력(total Tx power, TRP), 등가 등방 복사 전력(EIRP), 수신 민감도(RX sensitivity)의 감소, 빔 방향(beam direction)의 오차, 빔 형상의 변형, 부엽(side-lobe)의 감소 열화를 야기한다.In the frequency band for 5G communication, beamforming/beam steering using a multi-chain RF phased-array element to maximize high transmit equivalent isotropic radiated power (EIRP) and receive sensitivity technology is used At this time, due to deviations between semiconductor processes, deviations that may occur during assembly of components, and design problems, errors (gain and phase) between each chain in the phased array RFIC error) may occur. These errors include a decrease in TX/RX total gain, total Tx power (TRP), equivalent isotropic radiation power (EIRP), a decrease in RX sensitivity, and a decrease in the beam direction. It causes errors, deformation of the beam shape, and reduced deterioration of the side-lobe.

위상 배열 RFIC의 외부에서 별도의 장비의 도움을 받아 경로(예: 채널(channel))의 이득 및 위상의 특성을 분석할 수 있으나, 상당 시간의 소요, 높은 측정 비용(cost), 운용 중 실시간 보상의 어려움이 있다. 따라서, 위상 배열 RFIC의 내부에 각 경로의 이득 및 위상의 특성을 상대적 혹은 절대적으로 검출(detecition)할 수 있는 회로 구성 및 장치가 요구되고, 이러한 구조를 통해 셀프 캘리브레이션(self-calibration)을 통해서 각 경로를 보상할 필요가 있다. It is possible to analyze the gain and phase characteristics of a path (eg, a channel) with the help of a separate device outside the phased array RFIC, but it takes a lot of time, high measurement cost, and real-time compensation during operation There are difficulties in Therefore, a circuit configuration and device capable of relatively or absolutely detecting the gain and phase characteristics of each path in the phased array RFIC are required, and through this structure, each The path needs to be compensated.

본 개시는, 상술된 문제를 해소하기 위해, 위상 배열 RFIC 내부의 RF 체인(chain) 또는 경로(예: 채널(channel))의 이득 및 위상 특성을 상대적으로 검출하기 위한 장치 및 방법을 제안한다. RF phased-array transceiver IC는 독립된 이중(dual) 편파(polarization)에 대한 경로(혹은 이중의 스트림(stream))를 하나의 RFIC에 구현(예, 2x4 arrays, 2x8 arrays, 2x16 arrays)하며, 독립된 두개의 입력 또는 출력 신호(예: RF(radaio frequency) 혹은 IF(intermediate frequency))에 대한 경로를 가질 수 있다. 하나의 RFIC의 2개의 편파에 대한 경로에서 각각 독립된 경로들의 복수의 RF 체인 내에 구성되는 송신/수신 경로 중 하나의 경로를 기준 경로(reference path)로 정의할 수 있고, 기준 경로에 기반하여 순차적(sequential)으로 경로들의 오차를 검출할 수 있다. 이를 통해, RF phased-array transceiver IC 내에서 이득 및 위상 특성을 상대적으로 검출함으로써, 통신 장치는 RF phased-array transceiver IC의 각각의 경로의 특성을 보상할 수 있다. 이러한, 캘리브레이션을 통해, 통신 장치는 RF phased-array transceiver IC의 성능을 최대화(maximize)할 수 있다. 인접한 경로들 간의 연결을 위한 RF FE(RF front-end)단에서의 연결 방법, 커플링(예: 용량성 커플링(capacitive coupling), 저항성 커플링(resistive coupling)) 방식 및 직접 연결(direct connection) 방식을 통한 연결 구조, 오차 검출을 위한 알고리즘(algorithm), 본 개시의 일 실시 예에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조를 적용한 응용 방법 및 이들의 조합이 본 개시의 실시예들로서 포함될 수 있다.The present disclosure proposes an apparatus and method for relatively detecting the gain and phase characteristics of an RF chain or path (eg, a channel) inside a phased array RFIC in order to solve the above-described problem. RF phased-array transceiver IC implements independent dual polarization path (or dual stream) in one RFIC (eg, 2x4 arrays, 2x8 arrays, 2x16 arrays), and two independent It may have a path for an input or output signal (eg, radio frequency (RF) or intermediate frequency (IF)) of . One path among the transmit/receive paths configured in a plurality of RF chains of independent paths in paths for two polarizations of one RFIC may be defined as a reference path, and based on the reference path, sequential ( sequential) to detect errors in the paths. Through this, by relatively detecting the gain and phase characteristics in the RF phased-array transceiver IC, the communication device can compensate the characteristics of each path of the RF phased-array transceiver IC. Through this calibration, the communication device may maximize the performance of the RF phased-array transceiver IC. A connection method at an RF front-end (RF FE) end for connection between adjacent paths, a coupling (eg, capacitive coupling, resistive coupling) method and direct connection ) method, an algorithm for error detection, an application method to which a polarization-based calibration structure according to an embodiment of the present disclosure is applied, and combinations thereof may be included as embodiments of the present disclosure.

본 개시의 일 실시 예에 따른 편파 기반 캘리브레이션에 대한 설명에 앞서, 기존의 다중 위상 배열 회로/안테나(multiple phased-array circuit/antenna)에서 캘리브레이션을 수행하는 방법은 이하와 같다. 예를 들어, 다중 위상 배열 회로는 안테나 어레이(antenna array)에서 송신되는 신호를 하나의 수신 안테나와 계측기(이는 far field로 지칭될 수 있다.)를 통해 수신할 수 있고, 수신된 정보에 기반하여 각 RF 체인의 이득 및 위상을 분석하고, 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 다만, 이러한 방법은 far field를 구성하고 이를 통해 캘리브레이션을 수행할 수 있는 바, 측정 시스템의 물리적인 규모가 커지는 단점이 있고, 다중 위상 배열 회로를 운용 중에는 실시간으로 캘리브레이션을 수행할 수 없고, 주변 환경의 변화(예: 온도 변화, 기구 변화, air 환경 변화, 체인 및 RFIC의 개수, 부품의 노쇠화(aging) 등)에 따른 적용이 어려운 단점이 있다. 또한, 다른 예를 들어, 상기 방법에 따른 운용 중 이득 및 위상에 대한 오차를 검출할 수 없는 점을 해결하기 위하여 복수의 회로들 혹은 독립된 다중 스트림(stream) 경로에 적용함으로써, 안테나의 near field 특성을 이용하여 신호를 송수신하고, 상기 신호를 분석하여 캘리브레이션을 수행할 수 있는 방법이 있다. 이 방법은 운용 중 즉각적으로 적용할 수 있는 장점이 있으나, RFIC 혹은 스트림 경로 간 near field의 특성 분석에 어려움이 있고, 크로스-폴(cross-polarization) 간에는 주파수 스펙트럼의 특성 또한 일정하지 않아 정확한 적용에 어려움이 있을 수 있다. 기존의 방식들의 단점을 극복하기 위해, 본 개시에서는 편파 기반 캘리브레이션을 수행함으로써, 운용 중 실시간으로 이득 오차 및 위상 오차를 보상할 수 있고, RFIC 및 이를 포함하는 전자 장치와 같은 제품들의 소형화를 달성할 수 있는 장치 및 방법이 서술된다.Prior to a description of polarization-based calibration according to an embodiment of the present disclosure, a method of performing calibration in an existing multiple phased-array circuit/antenna is as follows. For example, a multi-phased array circuit may receive a signal transmitted from an antenna array through one receiving antenna and an instrument (this may be referred to as a far field), and based on the received information, The gain and phase of each RF chain can be analyzed and calibration can be performed. However, this method has a disadvantage in that the physical scale of the measurement system increases as the far field is configured and calibration can be performed through this method, and calibration cannot be performed in real time while operating a multi-phased array circuit, and the surrounding environment There is a disadvantage in that it is difficult to apply due to changes in temperature (eg, temperature change, equipment change, air environment change, number of chains and RFICs, aging of parts, etc.). In addition, for another example, the near field characteristics of the antenna by applying it to a plurality of circuits or independent multi-stream paths in order to solve the point that errors for gain and phase cannot be detected during operation according to the method There is a method of transmitting and receiving a signal using , and performing calibration by analyzing the signal. This method has the advantage that it can be applied immediately during operation, but it is difficult to analyze the characteristics of the near field between RFIC or stream paths, and the characteristics of the frequency spectrum are not constant between cross-polarizations. There may be difficulties. In order to overcome the disadvantages of the existing methods, in the present disclosure, by performing polarization-based calibration, it is possible to compensate for a gain error and a phase error in real time during operation, and to achieve miniaturization of products such as RFICs and electronic devices including the same. Possible devices and methods are described.

도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 위상 배열 안테나에서 편파(polarization) 기반 캘리브레이션(calibration)의 예를 도시한다. 도 2에서 도시되는 캘리브레이션 회로(200)의 구성은 설명의 편의를 위한 예시에 불과한 것으로써, 본 개시의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다. 2 illustrates an example of polarization-based calibration in a phased array antenna according to embodiments of the present disclosure. The configuration of the calibration circuit 200 shown in FIG. 2 is merely an example for convenience of description, and the structure of the present disclosure is not limited thereto.

도 2를 참고하면, 캘리브레이션 회로(200)는 제1 스트림(stream) 경로(210) 및 제2 스트림(stream) 경로(230)를 포함할 수 있다. 제1 스트림(stream) 경로(210)는 제1 편파(polarization)를 갖는 제1 신호가 송수신될 수 있고, 제2 스트림(stream) 경로(230)는 제2 편파를 갖는 제2 신호가 송수신될 수 있다. 예를 들어, 제1 편파가 +45°의 편파를 갖는 경우, 제2 편파는 -45°의 편파를 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 편파 및 제2 편파에 대한 성분은 코-폴(Co-polarization) 성분으로 이해될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 편파를 갖는 제1 신호와 제2 편파를 갖는 제2 신호는 동일한 신호로 형성될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 편파는 데이터 스트림(data stream) 또는 스트림을 의미할 수 있다. 이하, 본 개시에서 서술되는 편파라는 단어는 데이터 스트림 또는 스트림으로 이해될 수 있고, 본 개시가 이에 제한되는 것을 의미하는 것이 아니다.Referring to FIG. 2 , the calibration circuit 200 may include a first stream path 210 and a second stream path 230 . A first stream path 210 may transmit and receive a first signal having a first polarization, and a second stream path 230 may transmit/receive a second signal having a second polarization. can For example, when the first polarized wave has a polarization of +45°, the second polarized wave may be formed to have a polarization of -45°. Here, the components for the first polarization and the second polarization may be understood as a co-polarization component. However, the present disclosure is not limited thereto, and the first signal having the first polarization and the second signal having the second polarization may be formed of the same signal. In addition, the polarization as described above may mean a data stream or a stream. Hereinafter, the word polarization described in the present disclosure may be understood as a data stream or stream, and does not mean that the present disclosure is limited thereto.

또한, 제1 스트림 경로(210)와 제2 스트림 경로(230)는 독립된 입력/출력에 대한 경로를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)는 송신을 위한 경로를 의미할 수 있고, 제2 스트림 경로(230)는 수신을 위한 경로를 의미할 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 스트림 경로(230)는 송신을 위한 경로를 의미할 수 있고, 제1 RF 경로(210)는 수신을 위한 경로를 의미할 수 있다Also, the first stream path 210 and the second stream path 230 may mean independent input/output paths. For example, the first stream path 210 may mean a path for transmission, and the second stream path 230 may mean a path for reception. For another example, the second stream path 230 may mean a path for transmission, and the first RF path 210 may mean a path for reception.

일 실시 예에 따르면, 제1 스트림 경로(210)는 결합기(combiner)를 통해 연결된 복수의 RF 경로들을 포함할 수 있고, 제2 스트림 경로(230)는 복수의 RF 경로들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)는 제1 RF 경로(210-1) 내지 제N RF 경로(210-N)(이 때, N은 2 이상의 양의 정수)를 포함할 수 있고, 제2 스트림 경로(230)는 제1 RF 경로(230-1) 내지 제N RF 경로(230-N)(이 때, N 은 2 이상의 양의 정수)를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 RF 경로들은 송신 경로(path) 및 수신 경로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제1 RF 경로(210-1)는 송신 경로(210-1-1) 및 수신 경로(210-1-2)를 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 스트림 경로(230)의 제1 RF 경로(230-1)는 송신 경로(230-1-1) 및 수신 경로(230-1-2)를 포함할 수 있다. 여기서, 송신 경로는 송신 채널로 지칭될 수 있고, 수신 경로는 수신 채널로 지칭될 수 있다.According to an embodiment, the first stream path 210 may include a plurality of RF paths connected through a combiner, and the second stream path 230 may include a plurality of RF paths. For example, the first stream path 210 may include a first RF path 210-1 to an N-th RF path 210-N (in this case, N is a positive integer of 2 or more), The two-stream path 230 may include a first RF path 230-1 to an N-th RF path 230-N (in this case, N is a positive integer of 2 or more). Also, each of the RF paths may include a transmit path and a receive path. For example, the first RF path 210 - 1 of the first stream path 210 may include a transmit path 210 - 1 - 1 and a receive path 210 - 1 - 2 . Also, for example, the first RF path 230-1 of the second stream path 230 may include a transmission path 230-1-1 and a reception path 230-1-2. Here, the transmission path may be referred to as a transmission channel, and the reception path may be referred to as a reception channel.

일 실시 예에 따르면, 하나의 RF 경로는 다수의 RF 구성요소(component)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림(stream) 경로(210)의 제1 RF 경로(210-1)는 감쇠기(attenuator, attn), 위상 변환기(phase shifter, PS), 적어도 하나의 송수신 스위치(TRX switch, TRX SW), 전력 증폭기(power amplifier, PA) 및 저잡음 증폭기(low noise amplifier, LNA)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 RF 경로(210-1)에 포함되는 송신 경로(210-1-1)는 감쇠기, 위상 변환기, 적어도 하나의 송수신 스위치 및 전력 증폭기를 포함할 수 있고, 수신 경로(210-1-2)는 감쇠기, 위상 변환기, 적어도 하나의 송수신 스위치 및 저잡음 증폭기를 포함할 수 있다. 제1 스트림 경로(210) 및 제2 스트림 경로(230)에 포함되는 복수의 RF 경로들(210-2 내지 210-N 또는 230-2 내지 230-N) 각각은 상술한 바와 같은 RF 구성요소들로 구성될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 설명의 편의를 위한 예시에 불과하다. 예를 들어, 각각의 RF 경로는 다른 RF 구성요소를 더 포함하거나, 일부 포함하지 않을 수 있다. According to an embodiment, one RF path may include a plurality of RF components. For example, the first RF path 210-1 of the first stream path 210 is an attenuator (attn), a phase shifter (PS), at least one transmit/receive switch (TRX switch, TRX SW), a power amplifier (PA), and a low noise amplifier (LNA). Here, the transmission path 210-1-1 included in the first RF path 210-1 may include an attenuator, a phase converter, at least one transmission/reception switch, and a power amplifier, and the reception path 210-1 - 1 2) may include an attenuator, a phase converter, at least one transmit/receive switch, and a low-noise amplifier. Each of the plurality of RF paths 210-2 to 210-N or 230-2 to 230-N included in the first stream path 210 and the second stream path 230 includes RF components as described above. can be composed of However, the present disclosure is not limited thereto, and is merely an example for convenience of description. For example, each RF path may or may not further include other RF components.

일 실시 예에 따르면, 제1 스트림(stream) 경로(210) 중 하나의 송신 경로와 제2 스트림(stream) 경로(230) 중 하나의 수신 경로가 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제1 RF 경로(210-1) 중 송신 경로(210-1―1)와 제2 스트림 경로(230)의 제1 RF 경로(230-1) 중 수신 경로(230-1-2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제2 RF 경로(210-2) 중 송신 경로(210-2―1)와 제2 스트림 경로(230)의 제1 RF 경로(230-1) 중 수신 경로(230-1-2)는 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제2 RF 경로(210-2) 중 송신 경로(210-2―1)와 제2 스트림 경로(230)의 제2 RF 경로(230-2) 중 수신 경로(230-2-2)는 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 바와 같은 구조로서, 제1 스트림 경로(210)의 제N RF 경로(210-N) 중 송신 경로(210-N―1)와 제2 스트림 경로(230)의 제N RF 경로(230-N) 중 수신 경로(230-N-2)가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 스트림 경로(210) 중 하나의 수신 경로와 제2 스트림 경로(230)의 송신 경로가 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제1 RF 경로(210-1) 중 수신 경로(210-1―2)와 제2 스트림 경로(230)의 제1 RF 경로(230-1) 중 송신 경로(230-1-1)는 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제2 RF 경로(210-2) 중 수신 경로(210-2―2)와 제2 스트림 경로(230)의 제1 RF 경로(230-1) 중 송신 경로(230-1-1)는 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제2 RF 경로(210-2) 중 수신 경로(210-2―1)와 제2 스트림 경로(230)의 제2 RF 경로(230-2) 중 송신 경로(230-2-1)는 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 바와 같은 구조로서, 제1 스트림 경로(210)의 제N RF 경로(210-N) 중 수신 경로(210-N―2)와 제2 스트림 경로(230)의 제N RF 경로(230-N) 중 송신 경로(230-N-1)가 전기적으로 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이 하나의 스트림(stream) 경로(예: 제1 스트림 경로(210))의 송신 또는 수신 경로와 인접한 다른 RF 경로(예: 제2 스트림 경로(230))의 수신 또는 송신 경로는 순차적(sequential)으로 연결될 수 있다. 이 때, 서로 다른 경로들을 순차적으로 연결하기 위한 연결 구조는 전송 선로(transmission line) 및 적어도 하나의 스위치(switch)를 포함할 수 있다. 연결 구조에 대한 자세한 내용은 이하 도 4에서 설명한다. According to an embodiment, one transmission path among the first stream paths 210 and one reception path among the second stream paths 230 may be electrically connected. For example, among the transmission path 210-1-1 of the first RF path 210-1 of the first stream path 210 and the first RF path 230-1 of the second stream path 230 It may be electrically connected to the reception path 230-1-2. Also, for example, among the second RF paths 210-2 of the first stream path 210 , the transmission path 210-2 - 1 and the first RF path 230-1 of the second stream path 230 . The heavy receiving paths 230-1-2 may be electrically connected. Also, for example, among the second RF paths 210-2 of the first stream path 210 , the transmission path 210-2 - 1 and the second RF path 230 - 2 of the second stream path 230 . The medium reception path 230-2-2 may be electrically connected. As the above-described structure, the transmission path 210-N-1 of the N-th RF path 210-N of the first stream path 210 and the N-th RF path 230- of the second stream path 230 - Among N), the reception paths 230 -N-2 may be electrically connected. Also, a reception path of one of the first stream paths 210 and a transmission path of the second stream path 230 may be electrically connected. For example, among the first RF path 210 - 1 of the first stream path 210 , the reception path 210 - 1 - 2 and the first RF path 230 - 1 of the second stream path 230 . The transmission paths 230 - 1 - 1 may be electrically connected. Also, for example, among the second RF paths 210 - 2 of the first stream path 210 , the reception path 210 - 2 - 2 and the first RF path 230-1 of the second stream path 230 . The heavy transmission paths 230 - 1 - 1 may be electrically connected. Also, for example, among the second RF paths 210 - 2 of the first stream path 210 , the reception path 210 - 2 - 1 and the second RF path 230 - 2 of the second stream path 230 . The heavy transmission paths 230 - 2 - 1 may be electrically connected. As the above-described structure, among the N-th RF path 210-N of the first stream path 210 , the reception path 210-N-2 and the N-th RF path 230- of the second stream path 230 - Among N), the transmission paths 230 -N-1 may be electrically connected. As described above, a transmission or reception path of one stream path (eg, the first stream path 210 ) and a reception or transmission path of another RF path (eg, the second stream path 230 ) adjacent to each other are sequential. (sequential) can be connected. In this case, a connection structure for sequentially connecting different paths may include a transmission line and at least one switch. Details of the connection structure will be described with reference to FIG. 4 below.

일 실시 예에 따르면, 제1 스트림 경로(210) 중 하나의 송신 경로와 제2 스트림 경로(230) 중 하나의 수신 경로의 연결은 RF 경로 상의 일 지점끼리의 연결을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제1 RF 경로(210-1) 중 송신 경로(210-1―1) 상의 전력 증폭기(power amplifier)의 출력단과 제2 스트림 경로(230)의 제1 RF 경로(230-1) 중 수신 경로(230-1-2) 상의 저잡음 증폭기(low noise amplifier)의 입력단이 연결될 수 있다. 또한, 제1 스트림 경로(210) 중 하나의 수신 경로와 제2 스트림 경로(230)의 송신 경로의 연결은 RF 경로 상의 일 지점끼리의 연결을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 스트림 경로(210)의 제1 RF 경로(210-1) 중 수신 경로(210-1―2) 상의 저잡음 증폭기의 입력단과 제2 스트림 경로(230)의 제1 RF 경로(230-1) 중 송신 경로(230-1-1) 상의 전력 증폭기의 출력단이 연결될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이 RF 경로 상의 일 지점끼리의 연결을 의미하는 것으로써, 하나의 송신 경로와 하나의 수신 경로가 전기적으로 연결될 수 있다.According to an embodiment, the connection between one transmission path of the first stream path 210 and one reception path of the second stream path 230 may mean a connection between points on the RF path. For example, among the first RF path 210-1 of the first stream path 210, the output terminal of the power amplifier on the transmission path 210-1-1 and the second stream path 230 One of the RF paths 230 - 1 may be connected to an input terminal of a low noise amplifier on the reception path 230 - 1 - 2 . In addition, a connection between a reception path of one of the first stream paths 210 and a transmission path of the second stream path 230 may mean a connection between points on an RF path. For example, among the first RF path 210-1 of the first stream path 210, the input terminal of the low-noise amplifier on the reception path 210-1-2 and the first RF path ( 230-1), the output terminal of the power amplifier on the transmission path 230-1-1 may be connected. However, the present disclosure is not limited thereto. As described above, it refers to a connection between points on an RF path, and one transmission path and one reception path may be electrically connected.

본 개시의 일 실시 예에 따른 편파 기반 캘리브레이션 회로(200)를 포함하는 경우, 인접한 두 RF 경로들 사이의 상대적인 이득 및 위상의 차이를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 캘리브레이션 회로(200)는 하나의 기준(reference) RF 경로(예: 제1 스트림 경로(210)의 제1 RF 경로(210-1))를 기준으로 다른 모든 RF 경로들을 순차적(sequential)으로 분석할 수 있다. 또한, 다른 일 실시 예에 따르면, 캘리브레이션 회로(200)는 변조(modulation) 신호와 직교성(orthogonal) 갖는 이득 및 위상을 적용함으로써, 모든 RF 경로들을 공동(joint)으로 분석할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 편파 기반 캘리브레이션 회로(200)는 운용 중 실시간으로 캘리브레이션을 수행할 수 있고, 위상 배열 RFIC 내부에 배치되는 RF 경로들을 순차적으로 연결하는 구조인 바 주변의 환경 변화(예: 온도 변화, 기구 변화, air와 환경 변화, 부품의 aging)에 무관하게 적용할 수 있다. 또한 캘리브레이션 회로(200)는 송신단의 부하(load)에 대한 조건 및 수신단의 소스(source)에 대한 조건을 변화시키지 않고 적용할 수 있어, 기존의 회로에 대한 최소한의 변경만으로 구성할 수 있다. 또한 비선형(non-linear)적인 송신 위상 배열 시스템의 특성을 선형(linear)적인 특성을 갖는 수신 경로에서 받아 송신 경로의 변조(예: AM-AM, AM-PM) 특성을 폐 회로(closed loop)를 통해 실시간 분석할 수 있어, 디지털 전치왜곡(digital predistortion)에 대하여도 적용할 수 있다. 이하, 도 3에서는 캘리브레이션 회로(200)의 순차적 캘리브레이션 과정을 설명한다. When the polarization-based calibration circuit 200 according to an embodiment of the present disclosure is included, a relative gain and a phase difference between two adjacent RF paths may be obtained. According to an embodiment, the calibration circuit 200 sequentially performs all other RF paths based on one reference RF path (eg, the first RF path 210-1 of the first stream path 210). (sequential) can be analyzed. Also, according to another embodiment, the calibration circuit 200 may jointly analyze all RF paths by applying a gain and a phase orthogonal to a modulation signal. The polarization-based calibration circuit 200 according to an embodiment of the present disclosure can perform calibration in real time during operation, and has a structure for sequentially connecting RF paths disposed inside the phased array RFIC, changing the environment around the bar (eg : It can be applied regardless of temperature change, equipment change, air and environmental change, aging of parts). In addition, the calibration circuit 200 can be applied without changing the condition for the load of the transmitter and the condition for the source of the receiver, so that it can be configured with minimal changes to the existing circuit. In addition, a non-linear transmission phased array system characteristic is received from a reception path having a linear characteristic, and the modulation (eg, AM-AM, AM-PM) characteristic of the transmission path is obtained as a closed loop. It can be analyzed in real time through , so it can be applied to digital predistortion. Hereinafter, a sequential calibration process of the calibration circuit 200 will be described with reference to FIG. 3 .

도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적(sequential) 편파 기반 캘리브레이션의 예를 도시한다. 순차적 편파 기반 캘리브레이션이란, 특정 편파를 갖는 제1 스트림(stream) 경로의 송신 또는 수신 경로와 제2 스트림 경로의 수신 또는 송신 경로가 서로 순차적으로 연결되어 복수의 독립하는 루프(loop)들을 형성하고, 각 루프에 순차적으로 신호를 입력 및 출력함으로써, 각 루프의 송신 경로 및 수신 경로에 대한 특성(예: 이득 및 위상)을 검출 및 보정(correct)하는 캘리브레이션 과정을 의미한다. 순차적 편파 기반 캘리브레이션을 수행함에 따른 이점(advantage)은 독립적인 경로들을 이용하는 바, RFIC 내에 추가적인 회로(예: IQ detector, analog/digital detection 회로)가 요구되지 않고, 운용 중인 회로의 성능에 크게 영향을 주지 않을 수 있다. 또한, 경로들의 특성을 분석하기 위한 별도의 외부 장치가 필요하지 않아, RFIC 및 전자 장치의 사이즈를 소형화할 수 있다.3 illustrates an example of sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure. Sequential polarization-based calibration means that a transmission or reception path of a first stream path having a specific polarization and a reception or transmission path of a second stream path are sequentially connected to each other to form a plurality of independent loops, It refers to a calibration process that detects and corrects characteristics (eg, gain and phase) of a transmit path and a receive path of each loop by sequentially inputting and outputting signals to each loop. The advantage of performing sequential polarization-based calibration is that independent paths are used, so no additional circuitry (eg, IQ detector, analog/digital detection circuit) in the RFIC is required, and the performance of the circuit in operation is greatly affected. may not give In addition, since a separate external device for analyzing the characteristics of the paths is not required, the size of the RFIC and the electronic device can be reduced.

도 3의 캘리브레이션 회로(300)는 도 2의 캘리브레이션 회로(200)와 동일하게 이해될 수 있다. 예를 들어, 단계(301)의 캘리브레이션 회로(300)에서, 송신 경로(310-1-1)는 도 2의 캘리브레이션 회로(200)의 송신 경로(210-1-1)와 동일하게 이해될 수 있다. 이하, 도 3에서는 도 2와 중복되는 설명은 생략한다.The calibration circuit 300 of FIG. 3 may be understood the same as the calibration circuit 200 of FIG. 2 . For example, in the calibration circuit 300 of step 301 , the transmission path 310-1-1 may be understood to be the same as the transmission path 210-1-1 of the calibration circuit 200 of FIG. 2 . have. Hereinafter, in FIG. 3 , a description overlapping with FIG. 2 will be omitted.

캘리브레이션 회로(300)를 포함하는 전자 장치의 순차적 캘리브레이션의 동작 과정은 이하와 같다. 단계(301)를 참고하면, 캘리브레이션 회로(300)의 제1 스트림(stream) 경로를 통해 테스트 신호를 인가하고, 제2 스트림 경로를 통해 입력된 테스트 신호에 대한 출력을 획득할 수 있다. 여기서, 테스트 신호는 신호의 특성(예: 진폭, 위상 등)을 이미 알고 있는 임의의(any) 신호를 의미할 수 있다. 전자 장치는 제1 스트림 경로의 제1 RF 경로 중 송신 경로(310-1-1) 및 제2 스트림 경로의 제1 RF 경로 중 수신 경로(330-1-2)에 대한 이득 및 위상의 특성을 획득할 수 있다. 이 때, 제1 스트림 경로의 송신 경로(310-1-1) 및 제2 스트림 경로의 수신 경로(330-1-2)는 기준 경로(reference path)로 결정될 수 있다. 여기서, 기준 경로는 다른 경로들의 이득 및 위상 특성에 대한 오차를 검출하기 위한 기준이 되는 경로를 의미할 수 있다. The operation process of the sequential calibration of the electronic device including the calibration circuit 300 is as follows. Referring to step 301 , a test signal may be applied through a first stream path of the calibration circuit 300 , and an output for the input test signal may be obtained through a second stream path. Here, the test signal may mean any signal whose characteristics (eg, amplitude, phase, etc.) are already known. The electronic device determines the gain and phase characteristics of the transmission path 310-1-1 among the first RF paths of the first stream path and the reception path 330-1-2 among the first RF paths of the second stream path. can be obtained In this case, the transmission path 310-1-1 of the first stream path and the reception path 330-1-2 of the second stream path may be determined as reference paths. Here, the reference path may refer to a reference path for detecting errors with respect to gain and phase characteristics of other paths.

단계(302)에서, 전자 장치는 단계(301)와 동일한 방법으로, 제1 스트림 경로의 제2 RF 경로 중 송신 경로(310-2-1) 및 제2 스트림 경로의 제1 RF 경로 중 수신 경로(330-1-2)의 이득 및 위상을 측정할 수 있다. 또한, 단계(301)에서 획득된 기준 경로 중 수신 경로(330-1-2)는 공통 경로일 수 있고, 수신 경로(330-1-2)에 기반하여 제1 스트림 경로의 제1 RF 경로의 송신 경로(310-1-1)와 제2 RF 경로의 송신 경로(310-2-1)의 특성(예: 이득 및 위상)을 분리할 수 있다. 이 때, 송신 경로(310-1-1)는 단계(301)에서 획득된 기준 경로인 바, 제1 스트림 경로의 제1 RF 경로의 송신 경로(310-1-1)와 제2 RF 경로의 송신 경로(310-2-1)의 특성 간의 차이는 오차(error) 값을 의미할 수 있다. 이후의 캘리브레이션을 수행하는 과정을 통하여 획득된 오차 값이 보상될 수 있다. 또한, 단계(303)에서, 정자 장치는 제1 스트림 경로의 제2 RF 경로 중 송신 경로(310-2-1) 및 제2 스트림 경로의 제2 RF 경로 중 수신 경로(310-2-2)의 이득 및 위상을 측정할 수 있다. 또한, 단계(302)에서 획득된 제1 스트림 경로의 제2 RF 경로의 송신 경로(310-2-1)를 기준으로 하여, 제2 스트림 경로의 제1 RF 경로의 수신 경로(330-1-2)와 제2 RF 체인의 수신 경로(330-2-2)의 특성(예: 이득 및 위상)을 분리할 수 있다. 이 때, 송신 경로(310-2-1)는 단계(301) 및 단계(302)를 통해 획득된 경로로 기준 경로들에 의하여 오차를 알고 있는 경로인 바, 제2 스트림 경로의 제1 RF 경로의 수신 경로(330-1-2)와 제2 RF 경로의 수신 경로(330-2-2)의 특성 간의 차이는 오차(error) 값을 의미할 수 있다. 이후의 캘리브레이션을 수행하는 과정을 통해 획득된 오차 값이 보상될 수 있다. 상술한 바와 같은 단계들(301 내지 303)을 다른 RF 경로들의 경로들에 대하여 모두 순차적으로 오차 검출을 수행함으로써, 전자 장치는 모든 RF 경로들에 대한 이득 오차 및 위상 오차를 획득할 수 있고, 획득된 오차에 기반하여 캘리브레이션을 수행함으로써 오차를 보정(correct)할 수 있다. In step 302 , in the same manner as in step 301 , the electronic device performs the transmission path 310-2-1 among the second RF paths of the first stream path and the reception path among the first RF paths of the second stream path. You can measure the gain and phase of (330-1-2). In addition, among the reference paths obtained in step 301 , the reception path 330-1-2 may be a common path, and based on the reception path 330-1-2, the first RF path of the first stream path Characteristics (eg, gain and phase) of the transmission path 310-1-1 and the transmission path 310-2-1 of the second RF path may be separated. At this time, the transmission path 310-1-1 is the reference path obtained in step 301, and the transmission path 310-1-1 of the first RF path of the first stream path and the second RF path are A difference between the characteristics of the transmission paths 310 - 2 - 1 may mean an error value. An error value obtained through a subsequent calibration process may be compensated. Also, in step 303 , the sperm device is configured to transmit path 310-2-1 of the second RF path of the first stream path and receive path 310-2-2 of the second RF path of the second stream path. can measure the gain and phase of In addition, based on the transmission path 310-2-1 of the second RF path of the first stream path obtained in step 302, the reception path 330-1- of the first RF path of the second stream path 2) and the characteristics (eg, gain and phase) of the reception path 330-2-2 of the second RF chain may be separated. At this time, the transmission path 310-2-1 is a path obtained through steps 301 and 302 and is a path whose error is known by reference paths, and thus the first RF path of the second stream path. A difference between the characteristics of the reception path 330-1-2 of , and the reception path 330-2-2 of the second RF path may mean an error value. An error value obtained through a subsequent calibration process may be compensated. By sequentially performing error detection with respect to the paths of the other RF paths in steps 301 to 303 as described above, the electronic device can obtain gain errors and phase errors for all RF paths, and obtain The error may be corrected by performing calibration based on the obtained error.

도 4는 본 개시의 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션의 회로 구조의 예를 도시한다. 도 4에서는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 회로의 연결 구조를 도시한다. 도 4의 캘리브레이션 회로(400)는 도 2의 캘리브레이션 회로(200)와 동일하게 이해될 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 회로(400)의 제1 스트림 경로의 제1 RF 경로(410-1)는 캘리브레이션 회로(200)의 제1 스트림 경로의 제1 RF 경로(210-1)와 동일하게 이해될 수 있다. 이하, 도 4에서는 도 2와 중복되는 설명은 생략한다.4 illustrates an example of a circuit structure of polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure. 4 illustrates a connection structure of a polarization-based calibration circuit according to various embodiments of the present disclosure. The calibration circuit 400 of FIG. 4 may be understood the same as the calibration circuit 200 of FIG. 2 . For example, the first RF path 410 - 1 of the first stream path of the calibration circuit 400 may be understood as the same as the first RF path 210 - 1 of the first stream path of the calibration circuit 200 . can Hereinafter, in FIG. 4 , a description overlapping with FIG. 2 will be omitted.

캘리브레이션 회로(400)를 참고하면, 하나의 스트림 경로(예: 제1 스트림 경로)의 송신 또는 수신 경로는 다른 하나의 스트림 경로(예: 제2 스트림 경로)의 수신 또는 송신 경로와 연결 구조에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 연결 구조는 커플링에 의해 간접적으로 연결되는 간접 연결 구조(460) 또는 비아(via)를 통해 직접적으로 연결되는 직접 연결 구조(480)를 포함할 수 있다.Referring to the calibration circuit 400 , a transmission or reception path of one stream path (eg, a first stream path) is connected to a reception or transmission path of another stream path (eg, a second stream path) by a connection structure. can be electrically connected. Specifically, the connection structure may include an indirect connection structure 460 that is indirectly connected by a coupling or a direct connection structure 480 that is directly connected through a via.

도면(450)을 참고하면, 간접 연결 구조(460)는 전송 선로(transmission line)와 적어도 하나의 스위치(switch)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 간접 연결 구조(460)의 전송 선로는 연결하기 위한 송신 경로(예: 송신 경로(410-1-1))와 수신 경로(예: 수신 경로(430-1-2))의 인접 영역에 배치됨으로써 커플링(coupling)에 의한 커패시턴스(capacitance)가 형성될 수 있고, 이에 따라 송신 경로와 수신 경로를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 스위치는 직렬(series), 병렬(parallel) 또는 직렬과 병렬을 혼합된 방식으로 상기 전송 선로와 연결될 수 있다. 예를 들어, 간접 연결 구조(460)가 하나의 스위치만을 포함하는 경우, 스위치는 전송 선로와 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다. 다른 예를 들어, 간접 연결 구조(460)가 2개 이상의 스위치들을 포함하는 경우, 스위치의 일부는 직렬, 다른 일부는 병렬로 전송 선로와 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 간접 연결 구조(460)에 포함되는 적어도 하나의 스위치를 통해, 전자 장치는 모드(mode)를 변경할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 스위치가 off인 경우, 전자 장치는 위상 배열 RFIC에서 처리된 RF 신호를 다른 전자 장치와 송수신할 수 있다. 또한 예를 들어, 적어도 하나의 스위치가 on인 경우, 전자 장치는 위상 배열 RFIC 내부의 RF 경로들의 이득 및 위상의 오차를 검출할 수 있고, 검출된 오차에 기반하여 RF 경로들의 오차를 보정(correct)할 수 있다. Referring to the drawing 450 , the indirect connection structure 460 may include a transmission line and at least one switch. According to an embodiment, the transmission line of the indirect connection structure 460 includes a transmission path (eg, transmission path 410-1-1) and a reception path (eg, reception path 430-1-2) for connecting. By being disposed in an adjacent area of , capacitance due to coupling may be formed, and accordingly, the transmission path and the reception path may be electrically connected. In addition, at least one switch may be connected to the transmission line in a series, parallel, or a mixed method of series and parallel. For example, when the indirect connection structure 460 includes only one switch, the switch may be connected in parallel or in series with the transmission line. For another example, when the indirect connection structure 460 includes two or more switches, some of the switches may be connected in series, and other portions of the switches may be connected to the transmission line in parallel. According to an embodiment, the electronic device may change a mode through at least one switch included in the indirect connection structure 460 . For example, when at least one switch is off, the electronic device may transmit/receive an RF signal processed by the phased array RFIC to/from another electronic device. Also, for example, when at least one switch is on, the electronic device may detect errors in gain and phase of RF paths inside the phased array RFIC, and correct errors in the RF paths based on the detected errors. )can do.

이와 달리, 도면(470)을 참고하면, 직접 연결 구조(480)는 전송 선로(transmission line), 적어도 하나의 스위치(switch) 및 적어도 하나의 비아(via) 또는 도전성 부재(예: 금속 선로(metal line))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 직접 연결 구조(480)의 전송 선로는 연결하기 위한 송신 경로(예: 송신 경로(410-1-1))와 수신 경로(예: 수신 경로(430-1-2))를 비아들을 통해 직접적으로 연결할 수 있다. 다른 일 실시 예에 따르면, 직접 연결 구조(480)의 전송 선로는 연결하기 위한 송신 경로(예: 송신 경로(410-1-1))와 수신 경로(예: 수신 경로(430-1-2))를 도전성 부재(예: 금속 선로(metal line))을 통해 직접 연결할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 스위치는 직렬(series), 병렬(parallel) 또는 직렬과 병렬을 혼합된 방식으로 상기 전송 선로와 연결될 수 있다. 예를 들어, 직접 연결 구조(480)가 하나의 스위치만을 포함하는 경우, 스위치는 전송 선로와 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다. 다른 예를 들어, 직접 연결 구조(480)가 2개 이상의 스위치들을 포함하는 경우, 스위치의 일부는 직렬, 다른 일부는 병렬로 전송 선로와 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 직접 연결 구조(480)에 포함되는 적어도 하나의 스위치를 통해, 전자 장치는 모드(mode)를 변경할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 스위치가 off인 경우, 전자 장치는 위상 배열 RFIC에서 처리된 RF 신호를 다른 전자 장치와 송수신할 수 있다. 또한 예를 들어, 적어도 하나의 스위치가 on인 경우, 전자 장치는 위상 배열 RFIC 내부의 RF 경로들의 이득 및 위상의 오차를 검출할 수 있고, 검출된 오차를 통해 RF 경로들의 오차를 보정(correct)할 수 있다. Alternatively, referring to the drawing 470 , the direct connection structure 480 may include a transmission line, at least one switch, and at least one via or a conductive member (eg, a metal line). line)) may be included. According to an embodiment, the transmission line of the direct connection structure 480 includes a transmission path (eg, transmission path 410-1-1) and a reception path (eg, reception path 430-1-2) for connection. can be directly connected through vias. According to another embodiment, the transmission line of the direct connection structure 480 includes a transmission path (eg, transmission path 410-1-1) for connection and a reception path (eg, reception path 430-1-2). ) may be directly connected through a conductive member (eg, a metal line). In addition, at least one switch may be connected to the transmission line in a series, parallel, or a mixed method of series and parallel. For example, when the direct connection structure 480 includes only one switch, the switch may be connected in parallel or in series with the transmission line. For another example, when the direct connection structure 480 includes two or more switches, some of the switches may be connected in series, and other portions of the switches may be connected to the transmission line in parallel. According to an embodiment, the electronic device may change a mode through at least one switch included in the direct connection structure 480 . For example, when at least one switch is off, the electronic device may transmit/receive an RF signal processed by the phased array RFIC to/from another electronic device. Also, for example, when at least one switch is on, the electronic device may detect errors in gain and phase of RF paths inside the phased array RFIC, and correct errors in the RF paths through the detected errors. can do.

도 4에서는, 하나의 스트림 경로(예: 제1 스트림 경로)의 송신 또는 수신 경로는 다른 하나의 스트림 경로(예: 제2 스트림 경로)의 수신 또는 송신 경로를 연결하는 연결 구조를 간접 연결 구조(460) 및 직접 연결 구조(480)를 각각 구분하여 설명했다. 그러나, 본 개시의 일 실시 예에 따른 편파 기반 캘리브레이션 회로는 각각의 연결 구조가 독립적으로 연결될 수 있는 것을 의미하는 것이 아니다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시 예에 따른 편파 기반 캘리브레이션 회로의 일부 RF 경로에서는 간접 연결 구조를 다른 일부 RF 경로에서는 직접 연결 구조를 통해 송신 경로와 수신 경로를 연결할 수 있다. 다른 예를 들어, 하나의 수신 경로와 하나의 송신 경로를 연결하는 과정에서, 일 지점에서는 간접 연결 구조를 통해 연결할 수 있고, 다른 일 지점에서는 직접 연결 구조를 통해 연결할 수 있다. In FIG. 4, a transmission or reception path of one stream path (eg, a first stream path) is an indirect connection structure ( 460) and the direct connection structure 480 have been separately described. However, the polarization-based calibration circuit according to an embodiment of the present disclosure does not mean that each connection structure can be independently connected. For example, in some RF paths of the polarization-based calibration circuit according to an embodiment of the present disclosure, a transmission path and a reception path may be connected through an indirect connection structure, and in some other RF paths, a direct connection structure may be used. For another example, in the process of connecting one reception path and one transmission path, one point may be connected through an indirect connection structure, and another point may be connected through a direct connection structure.

도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션에 따른 전자 장치의 동작을 도시한다. 도 5는 도 2의 캘리브레이션 회로(200)를 포함하는 전자 장치에 있어서, 전자 장치가 경로(path)들에 대한 순차적(sequential) 캘리브레이션(calibration)을 수행하는 흐름도를 도시한다. 5 illustrates an operation of an electronic device according to sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure. FIG. 5 is a flowchart illustrating sequential calibration of paths in the electronic device including the calibration circuit 200 of FIG. 2 .

도 5를 참고하면, 일 실시 예에 따를 때, 단계(501)에서, 전자 장치는 경로의 위상과 이득(gain)을 설정(setting)할 수 있다. 즉, 전자 장치는 상태의 측정을 원하는 모든 경로에 대한 위상 및 이득을 설정할 수 있다. 여기서, 경로는 상태 측정의 대상이 되는 경로들을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참고하면, 경로는 제1 스트림 경로 및 제2 스트림 경로에 포함되는 송신 경로들 및 수신 경로들 중 적어도 일부를 의미할 수 있다. Referring to FIG. 5 , according to an embodiment, in step 501 , the electronic device may set a phase and a gain of a path. That is, the electronic device may set phases and gains for all paths for which state measurement is desired. Here, the path may mean paths that are a target of state measurement. For example, referring to FIG. 2 , a path may mean at least some of transmission paths and reception paths included in the first stream path and the second stream path.

단계(503)에서, 전자 장치는 루프백(loop-back) 신호를 검출(detect)할 수 있다. 다시 말해서, 전자 장치는 루프백 경로를 순차적으로 활성화(즉, 연결 구조의 적어도 하나의 스위치를 온(on)한 상태)함으로써 송신단(예: 제1 스트림 경로 또는 제2 스트림 경로)에 테스트 신호를 인가할 수 있고, 이에 따라 루프백 경로를 통해 수신단(예: 송신단에 대응하여 결정되는 경로인 제2 스트림 경로 또는 제1 스트림 경로)으로 출력되는 루프백 신호를 검출할 수 있다. 여기서, 루프백 경로는 송신 경로와 수신 경로가 연결된 경로를 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참고하면, 루프백 경로는 제1 스트림 경로의 제1 RF 경로 중 송신 경로와 제2 스트림 경로의 제1 RF 경로 중 수신 경로가 연결된 루프(loop)를 의미할 수 있다. In step 503, the electronic device may detect a loop-back signal. In other words, the electronic device applies a test signal to the transmitter (eg, the first stream path or the second stream path) by sequentially activating the loopback path (ie, at least one switch of the connection structure is turned on). Accordingly, a loopback signal output to a receiving end (eg, a second stream path or a first stream path that is a path determined corresponding to the transmitting end) through the loopback path may be detected. Here, the loopback path may mean a path in which a transmission path and a reception path are connected. For example, referring to FIG. 2 , the loopback path may mean a loop in which a transmission path among the first RF paths of the first stream path and a reception path among the first RF paths of the second stream path are connected.

단계(505)에서, 전자 장치는 각 경로들의 오차(error)를 검출할 수 있다. 전자 장치는, 단계(501)에서 설정된 각 경로별 위상 및 이득 값, 단계(503)에서 검출된 루프백 신호 및 테스트 신호에 기반하여, 각 경로의 오차를 검출할 수 있다. 이 때, 오차를 검출하기 위한 방법은 이하, 도 6에서 설명한다.In step 505 , the electronic device may detect an error of each path. The electronic device may detect an error of each path based on the phase and gain values for each path set in operation 501 and the loopback signal and test signal detected in operation 503 . In this case, a method for detecting the error will be described with reference to FIG. 6 .

단계(507)에서, 전자 장치는 경로의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 즉, 전자 장치는 임의로 결정된 기준 경로(reference path)에 기반하여, 단계(505)에서 추출된 각 경로별 오차 값을 통해 경로들의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 여기서, 기준 경로는 다른 경로들의 특성(예: 이득, 위상)에 대한 오차 정도를 판단하기 위한 기준이 되는 경로를 의미할 수 있다.In operation 507, the electronic device may perform path calibration. That is, the electronic device may perform the calibration of the paths based on the arbitrarily determined reference path, based on the error value for each path extracted in step 505 . Here, the reference path may mean a path serving as a reference for determining the degree of error with respect to characteristics (eg, gain, phase) of other paths.

도 6은 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션에 따른 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5의 단계(505)에서 전자 장치가 각 경로들의 오차를 검출하기 위한 방법을 설명하기 위하여 도 2의 구조를 단순화한 도면이다.6 is a diagram for explaining an operation principle according to sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure. FIG. 6 is a simplified diagram of the structure of FIG. 2 in order to explain a method for the electronic device to detect an error of each path in step 505 of FIG. 5 .

도 6을 참고하면, 캘리브레이션 회로(600)는 제1 스트림 경로(610)와 제2 스트림 경로(630)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 스트림 경로(610)는 송신단(혹은 입력단)을 의미할 수 있고, 제2 스트림 경로(630)는 수신단(혹은 출력단)을 의미할 수 있다. 이에 따라, 도 6에서는 제1 스트림 경로(610)는 복수의 송신 경로들(610-1-1 내지 610-N-1)을 포함할 수 있고, 제2 스트림 경로는 복수의 수신 경로들(630-1-2 내지 630-N-2)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the calibration circuit 600 may include a first stream path 610 and a second stream path 630 . In this case, the first stream path 610 may mean a transmitting end (or an input end), and the second stream path 630 may mean a receiving end (or an output end). Accordingly, in FIG. 6 , the first stream path 610 may include a plurality of transmission paths 610-1-1 to 610-N-1, and the second stream path includes a plurality of reception paths 630 . -1-2 to 630-N-2).

일 실시 예에 따르면, 제1 스트림 경로(610)에 테스트 신호(s)를 인가하고, 인가된 테스트 신호가 특정 루프백 경로(송신 경로(j), 수신 경로(i))를 통해 제2 스트림 경로(630)로 출력되는 경우, 출력된 루프백 신호(yij)와 특정 루프백 경로에 포함되는 송신 경로 및 수신 경로 사이의 관계식은 이하의 수학식과 같다.According to an embodiment, a test signal s is applied to the first stream path 610 and the applied test signal is transmitted through a specific loopback path (transmission path j, reception path i) to the second stream path. When output to 630, the relation between the output loopback signal y ij and the transmission path and the reception path included in the specific loopback path is expressed by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기

Figure pat00002
는 i번째 송신(T) 경로의 오차(error) 값, 상기 yij는 테스트 신호(s)가 j번째 송신 경로로부터 지나 i번째 수신 경로를 통과하여 출력된 루프백 신호, 상기
Figure pat00003
는 i번째 송신(T) 경로의 보정 값을 의미할 수 있다. 예를 들어,
Figure pat00004
는 테스트 신호(s)가 4번째 송신 경로를 지나 3번째 수신 경로를 통과해 나온 루프백 신호를 의미할 수 있고, 여기서 4번째 송신 경로 및 3번째 수신 경로는 루프백 경로를 의미할 수 있다.remind
Figure pat00002
is an error value of the i-th transmission (T) path, y ij is a loopback signal output through the test signal s passing through the j-th transmission path and passing through the i-th reception path, the
Figure pat00003
may mean a correction value of the i-th transmission (T) path. for example,
Figure pat00004
may mean a loopback signal from which the test signal s passes through a third reception path through a fourth transmission path, where the fourth transmission path and the third reception path may mean a loopback path.

상술한 수학식을 참고하면, 각각의 송신 경로에 대한 오차 값과 보정 값은 기준 경로에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 기준 경로를 1번째 송신 경로로 결정하는 경우,

Figure pat00005
와 같은 수학식이 도출될 수 있고, 이 때, 기준 경로에 대한 오차 값과 보정 값은 이미 알고 있는 값일 수 있다. 따라서, 2번째 송신 경로에 대한 오차 값 및 보정 값이 결정될 수 있다. 이와 마찬가지로, 3번째 송신 경로에 대한 수학식은
Figure pat00006
과 같이 도출될 수 있다. 3번째 송신 경로에 대한 오차 값 및 보정 값 또한, 상술한 바와 같이 기준 경로에 기반하여, 결정될 수 있다. 따라서, 귀납적인(inductive) 방법에 따라, N번째 송신 경로에 대한 오차 값 및 보정 값과 관련된 수학식은
Figure pat00007
과 같이 결정되고, 모든 송신 경로들의 상대적 오차가 검출될 수 있다.Referring to the above equation, the error value and the correction value for each transmission path may be determined by the reference path. For example, if the reference path is determined as the first transmission path,
Figure pat00005
Equations such as , may be derived, and in this case, the error value and the correction value for the reference path may be known values. Accordingly, an error value and a correction value for the second transmission path may be determined. Similarly, the equation for the third transmission path is
Figure pat00006
can be derived as An error value and a correction value for the third transmission path may also be determined based on the reference path as described above. Therefore, according to an inductive method, the equations related to the error value and the correction value for the Nth transmission path are
Figure pat00007
is determined as , and the relative error of all transmission paths can be detected.

송신 경로에 대한 수학식과 동일하게, 수신 경로에 대한 식을 정리하면, 이하의 수학식과 같다.In the same way as the equation for the transmission path, the equation for the receive path is summarized as the following equation.

Figure pat00008
Figure pat00008

상기

Figure pat00009
는 i번째 수신(R) 경로의 오차(error) 값, 상기 yij는 테스트 신호(s)가 j번째 송신 경로로부터 지나 i번째 수신 경로를 통과하여 출력된 루프백 신호, 상기
Figure pat00010
는 i번째 수신(R) 경로의 보정 값을 의미할 수 있다.remind
Figure pat00009
is an error value of the i-th reception (R) path, y ij is a loopback signal output from the test signal s passing through the j-th transmission path and passing through the i-th reception path, the
Figure pat00010
may mean a correction value of the i-th reception (R) path.

상술한 <수학식 1>에서 설명된 바와 동일한 방법으로, 이미 결정된 기준 경로에 기반하여, <수학식 2>에 의해 모든 수신 경로에 대한 상대적 오차를 검출할 수 있다. In the same way as described in <Equation 1>, relative errors for all reception paths may be detected by Equation 2 based on the previously determined reference path.

상술한 수학식들에 기반하여, 전자 장치는 단계(505)에서 각 경로들에 대한 오차를 검출할 수 있다. 또한, 검출된 오차에 기반하여 전자 장치는 단계(507)에서 각 경로 별 캘리브레이션을 수행할 수 있다. Based on the above-described equations, the electronic device may detect an error for each path in step 505 . Also, based on the detected error, the electronic device may perform calibration for each path in step 507 .

도 7은 본 개시의 실시 예들에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션에 따른 성능을 나타내기 위한 도면이다. 도 7에서는, 도 2의 캘리브레이션 회로(200)가 16개의 송신 경로들을 포함하는 경우, 캘리브레이션 회로(200)를 포함하는 전자 장치가 도 5의 방법을 통해 캘리브레이션을 수행한 이후의 각 송신 경로들의 위상이 도시된다. 7 is a diagram illustrating performance according to sequential polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure. In FIG. 7 , when the calibration circuit 200 of FIG. 2 includes 16 transmission paths, the phase of each transmission path after the electronic device including the calibration circuit 200 performs calibration through the method of FIG. 5 . This is shown.

도 7을 참고하면, 그래프(700)의 가로축은 송신 경로들의 번호를 나타내고, 그래프(700)의 세로축은 송신 경로들의 위상(단위: degree)을 나타낸다. 그래프(700)는 16개의 송신 경로들의 초기 위상 값을 0°으로 설정한 경우, 각 송신 경로들의 위상 오차를 나타내는 제1 라인(701), 본 개시의 일 실시 예에 따른 편파 기반 캘리브레이션을 수행한 이후의 각 송신 경로들의 위상 오차를 나타내는 제2 라인(703)을 도시한다. 그래프(700)에서 사용된 캘리브레이션 회로의 내부에 배치되는 위상 변환기(phase shifter)(예: 4-비트(bit) 위상 변환기)의 위상 분해능(phase resolution)은 22.5°인 바, 이러한 위상 변환기를 포함하는 시스템(system)(예: 캘리브레이션 회로 또는 이를 포함하는 전자 장치)의 오차 허용 범위는 11.25°임을 기준으로 설명한다. 다만 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 비트의 위상 변환기를 이용하는 경우, 오차 허용 범위는 달라질 수 있다. 예를 들어, 6-비트의 위상 변환기를 이용하는 시스템의 경우, 오차 허용 범위는 더 작아질 수 있다.Referring to FIG. 7 , the horizontal axis of the graph 700 indicates the number of transmission paths, and the vertical axis of the graph 700 indicates the phase (unit: degree) of the transmission paths. The graph 700 shows that when the initial phase values of 16 transmission paths are set to 0°, a first line 701 indicating a phase error of each transmission path, polarization-based calibration according to an embodiment of the present disclosure is performed. A second line 703 representing the phase error of each subsequent transmission path is shown. The phase resolution of a phase shifter (eg, a 4-bit phase shifter) disposed inside the calibration circuit used in the graph 700 is 22.5°, including such a phase shifter The error tolerance of a system (eg, a calibration circuit or an electronic device including the same) will be described based on 11.25°. However, the present disclosure is not limited thereto, and when a phase converter of different bits is used, an error tolerance range may vary. For example, for a system using a 6-bit phase shifter, the error tolerance can be smaller.

제1 라인(701)을 참고하면, 1번째 송신 경로는 기준 경로에 해당되는 바 위상 오차가 0°로 나타난다. 이와 달리, 다른 송신 경로들의 위상 오차 값들은, 약 5°내지 30°의 값을 나타낸다. 특히, 15번째 송신 경로의 위상 오차 값은 약 30°일 수 있고, 16번째 송신 경로의 위상 오차 값은 약 22°일 수 있다. 상술한 바와 같이, 캘리브레이션 회로의 내부에 배치되는 위상 변환기의 허용 범위가 11.25°인 것을 고려할 때, 제1 라인(701)은 일부의 송신 경로(예: 3번째, 5번째 송신 경로 등)에서는 허용 범위 내이나 높은 오차 값이 형성될 수 있고, 대부분의 송신 경로에서는 허용 범위를 넘어서는 오차 값이 형성될 수 있다.Referring to the first line 701 , the first transmission path has a phase error of 0° as a bar corresponding to the reference path. In contrast, the phase error values of the other transmission paths represent values of about 5° to 30°. In particular, the phase error value of the 15th transmission path may be about 30°, and the phase error value of the 16th transmission path may be about 22°. As described above, considering that the allowable range of the phase converter disposed inside the calibration circuit is 11.25°, the first line 701 is acceptable in some transmission paths (eg, the 3rd, 5th transmission paths, etc.) A high error value may be formed within the range, and an error value exceeding the allowable range may be formed in most transmission paths.

이와 달리, 제2 라인(703)을 참고하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션에 의해 보정된 경로들의 위상 오차 값들은 위상 변환기의 허용 범위(예: 11.25°) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 라인(703)은 16개의 송신 경로들에서 약 -7° 내지 약 10°의 위상 오차 값이 형성될 수 있다.Alternatively, referring to the second line 703, the phase error values of the paths corrected by the sequential polarization-based calibration according to an embodiment of the present disclosure may be formed within the allowable range (eg, 11.25°) of the phase converter. have. For example, the second line 703 may have a phase error value of about -7° to about 10° in 16 transmission paths.

상술한 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 순차적 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이를 통해 수행되는 방법에 의해서, 송신 경로들의 위상 오차는 제어될 수 있다. 도 7에서는, 송신 경로들 간의 위상 오차 제어의 예가 서술되었으나, 본 개시의 실시 예들은 이에 한정되지 않는다. 본 개시의 실시 예들에 따를 때, 캘리브레이션을 통해, 전자 장치는 송신 경로들의 이득 오차, 수신 경로들의 이득 오차, 또는 수신 경로들의 위상 오차 중 적어도 하나를 보정(correction)할 수 있다.As described above, the phase error of the transmission paths may be controlled by the sequential polarization-based calibration structure according to an embodiment of the present disclosure and a method performed therewith. In FIG. 7 , an example of phase error control between transmission paths has been described, but embodiments of the present disclosure are not limited thereto. According to embodiments of the present disclosure, through calibration, the electronic device may correct at least one of a gain error of transmission paths, a gain error of reception paths, and a phase error of reception paths.

도 8은 본 개시의 실시 예들에 따른 공동(joint) 편파 기반 캘리브레이션에 따른 전자 장치의 동작을 도시한다. 공동 편파 기반 캘리브레이션이란, 특정 편파를 갖는 제1 스트림(stream) 경로의 송신 또는 수신 경로와 제2 스트림 경로의 수신 또는 송신 경로가 서로 순차적으로 연결되어 복수의 독립하는 루프(loop)들을 형성하고, 모든 루프를 연결하고 동시에 모든 루프에 신호를 입력 및 출력함으로써, 각 루프의 송신 경로 및 수신 경로에 대한 특성(예: 이득 및 위상)을 검출 및 보정(correct)하는 캘리브레이션 과정을 의미한다. 공동 편파 기반 캘리브레이션을 수행함에 따른 이점(advantage)은 독립적인 경로들을 이용하는 바, RFIC 내에 추가적인 회로(예: IQ detector, analog/digital detection 회로)가 요구되지 않고, 운용 중인 회로의 성능에 크게 영향을 주지 않을 수 있다. 또한, 경로들의 특성을 분석하기 위한 별도의 외부 장치가 필요하지 않아, RFIC 및 전자 장치의 사이즈를 소형화할 수 있다.8 illustrates an operation of an electronic device according to joint polarization-based calibration according to embodiments of the present disclosure. Joint polarization-based calibration means that a transmission or reception path of a first stream path having a specific polarization and a reception or transmission path of a second stream path are sequentially connected to each other to form a plurality of independent loops, It refers to a calibration process that detects and corrects characteristics (eg, gain and phase) of the transmit and receive paths of each loop by connecting all loops and simultaneously inputting and outputting signals to all loops. The advantage of performing joint polarization-based calibration is that independent paths are used, so no additional circuitry (eg, IQ detector, analog/digital detection circuit) is required in the RFIC, and the performance of the circuit in operation is greatly affected. may not give In addition, since a separate external device for analyzing the characteristics of the paths is not required, the size of the RFIC and the electronic device can be reduced.

도 8은 도 2의 캘리브레이션 회로(200)를 포함하는 전자 장치에 있어서, 전자 장치가 경로(path)들에 대하여 공동(joint)(혹은 일괄적)으로 캘리브레이션(calibration)을 수행하는 흐름도를 도시한다.FIG. 8 is a flowchart illustrating an electronic device including the calibration circuit 200 of FIG. 2, in which the electronic device performs joint (or collectively) calibration with respect to paths. .

도 8을 참고하면, 단계(801)에서, 전자 장치는 모든 송신 경로들에 대하여 테스트 신호를 인가할 수 있다. 여기서, 테스트 신호는 신호의 특성(예: 진폭, 위상 등)을 이미 알고 있는 임의의(any) 신호를 의미할 수 있다. 구체적으로, 전자 장치는 모든 루프백 경로들을 활성화한 상태(즉, 모든 경로들에 대한 연결 구조의 스위치를 온(on)한 상태)에서, 모든 수신 경로들의 이득 및 위상 값들을 임의의(any) 값으로 고정한 이후, 모든 송신 경로들에 공동으로 테스트 신호를 인가할 수 있다.Referring to FIG. 8 , in step 801 , the electronic device may apply a test signal to all transmission paths. Here, the test signal may mean any signal whose characteristics (eg, amplitude, phase, etc.) are already known. Specifically, in a state in which all loopback paths are activated (that is, in a state in which a switch of a connection structure for all paths is turned on), the electronic device sets the gain and phase values of all receive paths to any value. After fixing to , a test signal may be jointly applied to all transmission paths.

이후, 단계(803)에서, 전자 장치는 경로별 임의의 지정된 위상 셋(set)을 갖는 신호가 출력되도록 설정할 수 있다. 즉, 전자 장치는 각 송신 경로들의 위상 변환기(phase shifter)를 제어함으로써, 각 경로별 지정된 위상 셋을 갖는 신호가 출력되도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 1번째 송신 경로에 대하여 30°의 위상을 갖는 신호가, 2번째 송신 경로에 대하여 45°의 위상을 갖는 신호가, N번째 송신 경로에 대하여 60°의 위상을 갖는 신호가 출력되도록 위상 변환기를 제어할 수 있다.Thereafter, in step 803 , the electronic device may set a signal having an arbitrary designated phase set for each path to be output. That is, the electronic device may set a signal having a specified phase set for each path to be output by controlling a phase shifter of each transmission path. For example, in the electronic device, a signal having a phase of 30° with respect to a first transmission path, a signal having a phase of 45° with respect to a second transmission path, and a signal having a phase of 60° with respect to an N-th transmission path It is possible to control the phase converter to output .

단계(805)에서, 전자 장치는 송신 경로들의 오차를 검출할 수 있다. 전자 장치는 단계(803)에서 출력된 신호 및 설정된 경로별 위상 셋 정보에 기반하여, 송신 채널들의 오차를 검출할 수 있다. 이 때, 오차를 검출하기 위한 방법은 모든 송신 경로(예: 1, 2, 3 ... N번째 송신 경로)들에 대하여 이득과 위상 값을 서로 직교하도록(orthogonal) 인가한 후, 각 시간 프레임(frame)에 대하여 반복적으로 검출함으로써, 모든 송신 경로에 대한 이득 및 위상 값에 대한 오차를 검출할 수 있다.In operation 805 , the electronic device may detect an error of transmission paths. The electronic device may detect the error of the transmission channels based on the signal output in step 803 and the set phase set information for each path. At this time, the method for detecting the error is to apply gain and phase values to be orthogonal to all transmission paths (eg, 1, 2, 3 ... N-th transmission path), and then each time frame By iteratively detecting (frame), it is possible to detect errors in gain and phase values for all transmission paths.

단계(807)에서, 전자 장치는 수신 경로들의 오차를 검출할 수 있다. 상술한 바와 같은 단계(801) 내지 단계(805)와 마찬가지로, 전자 장치는 모든 송신 경로들의 값을 임의의 값으로 고정, 모든 수신 경로들에 대하여 공동으로 테스트 신호를 인가 및 각 수신 경로들의 위상 변환기를 제어하고 이를 통해 각 수신 경로별 지정된 위상 셋을 갖는 신호가 출력되도록 설정할 수 있다. 이 후, 전자 장치는 출력된 신호 및 설정된 경로별 위상 셋 정보에 기반하여, 수신 채널들의 오차를 검출할 수 있다. In operation 807, the electronic device may detect an error of the reception paths. Similar to steps 801 to 805 as described above, the electronic device fixes the values of all transmission paths to arbitrary values, applies a test signal jointly to all reception paths, and phase shifts the respective reception paths. can be set so that a signal having a specified phase set for each reception path is output through this control. Thereafter, the electronic device may detect the error of the reception channels based on the output signal and the set phase set information for each path.

단계(809)에서, 전자 장치는 모든 경로들의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 단계(805)에서 검출된 송신 경로들의 오차 및 단계(807)에서 검출된 수신 경로들의 오차에 기반하여, 전자 장치는 모든 경로들의 캘리브레이션을 수행할 수 있고, 이에 따라 모든 경로들의 보정(correction)을 수행할 수 있다.In operation 809 , the electronic device may perform calibration of all paths. Based on the error of the transmission paths detected in step 805 and the error of the reception paths detected in step 807 , the electronic device may perform calibration of all paths, and thus perform correction of all paths. can be done

도 1a 내지 도 8을 참고하면, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 RF phased-array transceiver IC 회로 내에서 각 경로의 이득 및 위상을 별도의 추가 장비 없이 자가 검출(self-detection) 및 보정(correction)할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조는, 하나의 위상 배열 RFIC 내부에서 이중(dual) 편파(polarization)에 대한 경로(혹은 이중의 스트림(stream))에 대하여, 전송 선로를 통해 서로 다른 편파에 대한 경로의 송신 경로와 수신 경로에 연속적/순차적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 선택적, 선별적 혹은 공동(joint)으로 경로들의 이득 및 위상 특성은 검출될 수 있다. 1A to 8 , a polarization-based calibration structure according to various embodiments of the present disclosure and a method performed through such a structure are separately added equipment for the gain and phase of each path within the RF phased-array transceiver IC circuit Self-detection and correction are possible without the need. The polarization-based calibration structure according to various embodiments of the present disclosure is different from each other through a transmission line with respect to a path (or a dual stream) for dual polarization within one phased array RFIC. It may be configured to connect continuously/sequentially to a transmit path and a receive path of the path for polarization. Accordingly, the gain and phase characteristics of the paths can be detected selectively, selectively or jointly.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 이중 편파(dual polarization)를 통해 독립된 2개의 입력과 출력에 대한 경로(예: 제1 스트림(stream) 경로, 제2 스트림 경로)를 갖는 경우, 하나의 스트림 경로의 송신 또는 수신 경로와 대응하여 다른 하나의 스트림 경로의 수신 또는 송신 경로를 순차적으로(sequential) 연결함으로써, 종래의 기술들과 비교하여 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, BIST(built-in-self test)가 적용된 다중 위상 배열(multiple phased-array) 구조는 RFIC 내부, 혹은 외부에서 측정을 위해 RF injection 신호를 수신단 또는 송신단의 전송 선로와 중첩(overlapped)되는 커플러(coupler)를 통해 각 체인(chain)들에 개별적으로 인가하고, 각 체인들이 병합된 전송 선로 단으로부터 획득되는 신호와 초기에 인가한 신호를 I/Q 믹서를 통해 수신하고 이를 통해 신호의 진폭과 위상을 구분한다. 종래의 구조는, 획득된 신호의 진폭과 위상에 기반한여, 각 체인의 이득과 위상을 캘리브레이션 할 수 있다. 그러나, 이러한 구조는 커플링에 의해 송신 또는 수신단의 전송 선로와 연결되는 바, 커플링 회로에 의한 부정확성(각각의 체인에 비 대칭적으로 신호를 인가될 수 있고 각 커플러의 특성 차이가 이득 특성에 대한 오차를 형성)이 문제되고, I/Q 믹서 자체의 오결합(mis-match) 또한 검출 특성을 열화시킬 수 있다. 이와 대비하여, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은, 측정된 신호에 대한 정보를 분리하기 위하여 추가적인 회로(예: I/Q 믹서)를 연결할 필요가 없고, 각 체인별 비대칭적인 신호가 인가되지 않고 순차적 혹은 공동으로 동일한 신호가 인가되는 바 오차를 최소화할 수 있다. A polarization-based calibration structure and a method performed through such a structure according to various embodiments of the present disclosure include paths for two independent inputs and outputs through dual polarization (eg, a first stream path, a first 2 stream paths), by sequentially connecting the transmission or reception path of one stream path and the reception or transmission path of the other stream path, there may be a difference compared to conventional techniques. have. For example, the multiple phased-array structure to which the BIST (built-in-self test) is applied overlaps the RF injection signal with the transmission line of the receiving end or the transmitting end for measurement inside or outside the RFIC. It is individually applied to each chain through a coupler that becomes Distinguish between amplitude and phase. The conventional structure can calibrate the gain and phase of each chain based on the amplitude and phase of the acquired signal. However, since this structure is connected to the transmission line of the transmitting or receiving end by coupling, inaccuracy due to the coupling circuit (a signal can be applied asymmetrically to each chain, and the difference in characteristics of each coupler affects the gain characteristics) error) is a problem, and a mis-match of the I/Q mixer itself may also deteriorate the detection characteristics. In contrast, in the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure, it is necessary to connect an additional circuit (eg, an I/Q mixer) in order to separate information about the measured signal. There is no such thing, and an asymmetric signal is not applied to each chain, and the same signal is applied sequentially or jointly, thereby minimizing the error.

다른 예를 들어, 각 체인의 입력/출력단에 I/Q 검출기(detector)를 부가하고, 공통되는 출력 혹은 입력단에 추가로 IQ 검출기를 배치한 후, 동시에 LO 신호를 인가하는 구조는 각 체인 별 비 대칭적 신호가 인가되지 않고, 커플러의 특성에 따른 오차를 해결할 수 있다. 그러나, 모든 입, 출력 부분에 I/Q 검출기가 연결되어야 하고, I/Q 분리를 위한 추가 회로가 요구되며, 회로가 복잡해진다는 문제가 있다. 이와 달리, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은, 측정된 신호에 대한 정보를 분리하기 위하여 추가적인 회로(예: I/Q 믹서)를 연결할 필요가 없고, 각 체인별 비 대칭적인 신호가 인가되지 않고 순차적 혹은 공동으로 동일한 신호가 인가되는 바 오차를 최소화할 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조는 이러한 구조가 배치되는 RFIC의 사이즈가 확장되지 않을 수 있다.As another example, the structure in which an I/Q detector is added to the input/output terminals of each chain, an IQ detector is additionally disposed at a common output or input terminal, and an LO signal is applied at the same time is the ratio of each chain. A symmetric signal is not applied, and an error according to the characteristics of the coupler can be resolved. However, there is a problem in that an I/Q detector must be connected to all input and output parts, an additional circuit for I/Q separation is required, and the circuit becomes complicated. On the other hand, in the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure, there is no need to connect an additional circuit (eg, an I/Q mixer) in order to separate information about the measured signal. , it is possible to minimize the error since the same signal is applied sequentially or jointly instead of applying an asymmetric signal to each chain. In addition, in the polarization-based calibration structure according to various embodiments of the present disclosure, the size of the RFIC in which the structure is disposed may not be extended.

또 다른 예를 들어, 각 체인들의 입, 출력에 직접적인 λ/4(여기서, λ는 신호의 파장을 의미) 전송 선로와 스위치에 의한 연결 구조를 추가하고, 공통의 노드(node)에서 캘리브레이션 블록(calibration block)으로 연결함으로써, 경로들의 이득 및 위상에 대한 오차를 측정하는 기술이 있다. 이 구조와 비교하여, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은, 추가되는 전송 선로에 의한 손실(>0.5dB)이 발생되지 않을 수 있고, 비교적 단순한 회로 구성으로 경로들의 이득 및 위상 특성을 분석할 수 있다. As another example, a direct λ/4 (where λ means the wavelength of a signal) transmission line and a connection structure by a switch are added to the input and output of each chain, and a calibration block ( There is a technique for measuring the error for the gain and phase of the paths by connecting them to a calibration block). Compared with this structure, in the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure, loss (>0.5 dB) due to an additional transmission line may not occur, and a relatively simple circuit The configuration can analyze the gain and phase characteristics of the paths.

다시 말해서, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 이중 편파 경로를 포함하는 구조의 독립적인 경로들을 이용하는 바, RFIC 내에 추가적인 회로(예: IQ detector, analog/digital detection 회로)가 요구되지 않고, 운용 중인 회로의 성능에 크게 영향을 주지 않을 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 각 경로들의 특성을 순차적(sequential) 혹은 공동(joint)으로 정확하게 검출할 수 있고, 경로들의 특성을 분석하기 위한 별도의 외부 장치가 필요하지 않아, RFIC 및 전자 장치의 사이즈를 소형화할 수 있다.In other words, the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure use independent paths of the structure including the dual polarization path, and thus additional circuits (eg, IQ detector, analog /digital detection circuit) is not required and may not significantly affect the performance of the circuit in operation. In addition, the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure can accurately detect the characteristics of each path sequentially or jointly, and analyze the characteristics of the paths. Since a separate external device is not required for this purpose, the size of the RFIC and the electronic device can be reduced.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 5G 통신용 mm-Wave RF phased-array transceiver IC 회로에 직접적으로 적용하여 이용될 수 있고, beyond 5G, 6G 및 next generation RFIC 회로 및 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 다중 채널(Multi-channel)을 구성하여 위상 배열(phased array) 시스템을 구성하는 통신용 회로 및 시스템(예: 60GHz 대역에서의 WLAN, wireless HD, W- or E-band 대역의 fixed wireless access 혹은 back-haul communication systems, D-band 6G 용 phased array systems 등)에도 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 다중 채널(Multi-channel)을 구성하여 위상 배열(phased array) 시스템을 구성하는 레이더(radar) 및 센서(sensor) 시스템(예: 24GHz, 77GHz 대역의 자동차 레이더(car radar) 계열 등)에도 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 Built in test 장비를 이용한 automatic test equipment(ATE) 장비를 대체 혹은 최소화할 수 있고, RFIC 내부에서 경로의 특성을 분석할 수 있는 바, 각 경로들의 특성을 측정하기 위한 시간을 급격히 단축시킬 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이러한 구조를 통해 수행되는 방법은 운용 중 RFIC 성능의 변화(예: 온도 및 공기와 같은 매질 조건 등의 외부 환경 변화) 혹은 열화(예: 부품의 노쇠화(aging) 등)에 대하여 무관하게 검출 및 보상을 수행할 수 있다. A polarization-based calibration structure and a method performed through such a structure according to various embodiments of the present disclosure may be used by directly applying to a mm-Wave RF phased-array transceiver IC circuit for 5G communication, beyond 5G, 6G and next generation It can be applied to RFIC circuits and systems. In addition, the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure configure a multi-channel to configure a phased array system for communication circuits and systems (eg: It can also be applied to WLAN in 60GHz band, wireless HD, fixed wireless access or back-haul communication systems in W- or E-band band, phased array systems for D-band 6G, etc.). In addition, the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure configure a multi-channel to configure a phased array system (radar) and a sensor ( sensor) system (eg, car radar series of 24 GHz and 77 GHz bands). In addition, the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure can replace or minimize automatic test equipment (ATE) equipment using built-in test equipment, and the characteristics of the path inside the RFIC can be analyzed, the time for measuring the characteristics of each path can be drastically shortened. In addition, the polarization-based calibration structure and the method performed through the structure according to various embodiments of the present disclosure may include changes in RFIC performance during operation (eg, external environmental changes such as temperature and medium conditions such as air) or deterioration (eg: Detection and compensation can be performed regardless of component aging (eg, aging).

도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 기능적 구성을 도시한다. 전자 장치(910)는, 도 1a의 기지국(110) 혹은 단말(120) 중 하나일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치(910)는 기지국(110)의 mmWave 대역에서 하나 이상의 RF 경로들을 포함하는 RFIC의 안테나 장비 일 수 있다. 도 1a 내지 도 8을 통해 언급된 스트림 경로들을 포함하는 RFIC 뿐만 아니라, 이를 포함하는 전자 장치 또한 본 개시의 실시 예들에 포함된다. 9 illustrates a functional configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure. The electronic device 910 may be either the base station 110 or the terminal 120 of FIG. 1A . According to an embodiment, the electronic device 910 may be an RFIC antenna device including one or more RF paths in the mmWave band of the base station 110 . Not only the RFIC including the stream paths mentioned with reference to FIGS. 1A to 8 , but also an electronic device including the same are included in embodiments of the present disclosure.

도 9을 참고하면, 전자 장치(910)의 예시적인 기능적 구성이 도시된다. 전자 장치(910)는 안테나부(911), 필터부(912), RF(radio frequency) 처리부(913), 제어부(914)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9 , an exemplary functional configuration of an electronic device 910 is shown. The electronic device 910 may include an antenna unit 911 , a filter unit 912 , a radio frequency (RF) processing unit 913 , and a control unit 914 .

안테나부(911)는 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 안테나는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 안테나는 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함할 수 있다. 안테나는 상향 변환된 신호를 무선 채널 상에서 방사하거나 다른 장치가 방사한 신호를 획득할 수 있다. 각 안테나는 안테나 엘리멘트 또는 안테나 소자로 지칭될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 안테나부(911)는 복수의 안테나 엘리멘트들이 열(array)을 이루는 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 안테나부(911)는 RF 신호선들을 통해 필터부(912)와 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나부(911)는 다수의 안테나 엘리멘트들을 포함하는 PCB에 실장될 수 있다. PCB는 각 안테나 엘리멘트와 필터부(912)의 필터를 연결하는 복수의 RF 신호선들을 포함할 수 있다. 이러한 RF 신호선들은 급전 네트워크(feeding network)로 지칭될 수 있다. 안테나부(911)는 수신된 신호를 필터부(912)에 제공하거나 필터부(912)로부터 제공된 신호를 공기중으로 방사할 수 있다.The antenna unit 911 may include a plurality of antennas. The antenna performs functions for transmitting and receiving signals through a radio channel. The antenna may include a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern. The antenna may radiate an up-converted signal on a radio channel or acquire a signal radiated by another device. Each antenna may be referred to as an antenna element or antenna element. In some embodiments, the antenna unit 911 may include an antenna array in which a plurality of antenna elements form an array. The antenna unit 911 may be electrically connected to the filter unit 912 through RF signal lines. The antenna unit 911 may be mounted on a PCB including a plurality of antenna elements. The PCB may include a plurality of RF signal lines connecting each antenna element and the filter of the filter unit 912 . These RF signal lines may be referred to as a feeding network. The antenna unit 911 may provide the received signal to the filter unit 912 or may radiate the signal provided from the filter unit 912 into the air.

필터부(912)는 원하는 주파수의 신호를 전달하기 위해, 필터링을 수행할 수 있다. 필터부(912)는 공진(resonance)을 형성함으로써 주파수를 선택적으로 식별하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 필터부(912)는 대역 통과 필터(band pass filter), 저역 통과 필터(low pass filter), 고역 통과 필터(high pass filter), 또는 대역 제거 필터(band reject filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 필터부(912)는 송신을 위한 주파수 대역 또는 수신을 위한 주파수 대역의 신호를 얻기 위한 RF 회로들을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 필터부(912)는 안테나부(911)와 RF 처리부(913)를 전기적으로 연결할 수 있다. The filter unit 912 may perform filtering to transmit a signal of a desired frequency. The filter unit 912 may perform a function for selectively discriminating frequencies by forming resonance. The filter unit 912 may include at least one of a band pass filter, a low pass filter, a high pass filter, and a band reject filter. . That is, the filter unit 912 may include RF circuits for obtaining a signal of a frequency band for transmission or a frequency band for reception. The filter unit 912 according to various embodiments may electrically connect the antenna unit 911 and the RF processing unit 913 .

RF 처리부(913)는 복수의 RF 경로들을 포함할 수 있다. RF 경로는 안테나를 통해 수신되는 신호 혹은 안테나를 통해 방사되는 신호가 통과하는 경로의 단위일 수 있다. 적어도 하나의 RF 경로는 RF 체인으로 지칭될 수 있다. RF 체인은 복수의 RF 소자들을 포함할 수 있다. RF 소자들은 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 처리부(913)는 기저대역(base band)의 디지털 송신신호를 송신 주파수로 상향 변환하는 상향 컨버터(up converter)와, 상향 변환된 디지털 송신신호를 아날로그 RF 송신신호로 변환하는 DAC(digital-to-analog converter)를 포함할 수 있다. 상향 컨버터와 DAC는 송신경로의 일부를 형성한다. 송신 경로는 전력 증폭기(power amplifier, PA) 또는 커플러(coupler)(또는 결합기(combiner))를 더 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, RF 처리부(913)는 아날로그RF 수신신호를 디지털 수신신호로 변환하는 ADC(analog-to-digital converter)와 디지털 수신신호를 기저대역의 디지털 수신신호로 변환하는 하향 컨버터(down converter)를 포함할 수 있다. ADC와 하향 컨버터는 수신경로의 일부를 형성한다. 수신 경로는 저잡음 증폭기(low-noise amplifier, LNA) 또는 커플러(coupler)(또는 분배기(divider))를 더 포함할 수 있다. RF 처리부의 RF 부품들은 PCB에 구현될 수 있다. 전자 장치(910)는 안테나부(911)-필터부(912)-RF 처리부(913) 순으로 적층된 구조를 포함할 수 있다. 안테나들과 RF 처리부의 RF 부품들은 PCB 상에서 구현될 수 있고, PCB와 PCB 사이에 필터들이 반복적으로 체결되어 복수의 층들(layers)을 형성할 수 있다. The RF processing unit 913 may include a plurality of RF paths. The RF path may be a unit of a path through which a signal received through the antenna or a signal radiated through the antenna passes. At least one RF path may be referred to as an RF chain. The RF chain may include a plurality of RF elements. RF components may include amplifiers, mixers, oscillators, DACs, ADCs, and the like. For example, the RF processing unit 913 includes an up converter that up-converts a digital transmission signal of a base band to a transmission frequency, and a DAC that converts the up-converted digital transmission signal into an analog RF transmission signal. (digital-to-analog converter) may be included. The up converter and DAC form part of the transmit path. The transmit path may further include a power amplifier (PA) or a coupler (or combiner). Also, for example, the RF processing unit 913 includes an analog-to-digital converter (ADC) that converts an analog RF reception signal into a digital reception signal and a down converter that converts the digital reception signal into a baseband digital reception signal. ) may be included. The ADC and downconverter form part of the receive path. The receive path may further include a low-noise amplifier (LNA) or a coupler (or a divider). RF components of the RF processing unit may be implemented on a PCB. The electronic device 910 may include a structure in which the antenna unit 911 - the filter unit 912 - the RF processing unit 913 are stacked in this order. The antennas and RF components of the RF processing unit may be implemented on a PCB, and filters may be repeatedly fastened between the PCB and the PCB to form a plurality of layers.

다양한 실시 예들에 따른 RF 처리부(913)는 안테나부(911), 필터부(912)로 전달되는 복수의 신호 경로들을 위한 복수의 RF 처리 체인들을 포함할 수 있다. mmWave를 위한 RFIC는 복수의 RF 처리 체인들을 포함할 수 있다. 기저대역(baseband)에서 인가되는 신호는 RFIC에 입력된다. RFIC에 입력되는 신호는 각 안테나 엘리멘트에게 분배된다. 이 때, 빔포밍을 위해, 안테나 엘리멘트들 각각에 독립적인 위상 천이가 적용될 수 있다. 따라서, RFIC는 각 안테나 엘리멘트로 전달될 신호의 처리를 위한 RF 처리 체인들을 포함할 수 있다. 각 RF 처리 체인은, RF 신호 처리를 위한 하나 이상의 RF 구성 요소들을 포함할 수 있다. RF 처리부(913)는 본 개시의 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 처리부(913)가 이중 편파를 고려한 2개의 경로(예: 제1 스트림(stream) 경로, 제2 스트림 경로)를 포함하는 경우, 제1 스트림 경로의 하나의 송신 경로상에 배치되는 전력 증폭기의 출력단과 제2 스트림 경로의 하나의 수신 경로상에 배치되는 저잡음 증폭기의 입력단을 연결하는 연결 구조를 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 스트림 경로의 하나의 수신 경로상에 배치되는 저잡음 증폭기의 입력단과 제2 스트림 경로의 하나의 송신 경로상에 배치되는 전력 증폭기의 출력단을 연결하는 연결 구조를 포함할 수 있다 The RF processing unit 913 according to various embodiments may include a plurality of RF processing chains for a plurality of signal paths transmitted to the antenna unit 911 and the filter unit 912 . An RFIC for mmWave may include multiple RF processing chains. A signal applied in the baseband is input to the RFIC. A signal input to the RFIC is distributed to each antenna element. In this case, for beamforming, an independent phase shift may be applied to each of the antenna elements. Accordingly, the RFIC may include RF processing chains for processing a signal to be delivered to each antenna element. Each RF processing chain may include one or more RF components for RF signal processing. The RF processing unit 913 may include a polarization-based calibration structure according to embodiments of the present disclosure. For example, when the RF processing unit 913 includes two paths in consideration of double polarization (eg, a first stream path and a second stream path), it is disposed on one transmission path of the first stream path. It may include a connection structure connecting the output terminal of the power amplifier and the input terminal of the low noise amplifier disposed on one receiving path of the second stream path. Also, for example, it may include a connection structure connecting the input end of the low-noise amplifier disposed on one reception path of the first stream path and the output end of the power amplifier disposed on one transmission path of the second stream path.

제어부(914)는 전자 장치(910)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 제어부 (914)은 통신을 수행하기 위한 다양한 모듈들을 포함할 수 있다. 제어부(914)는 모뎀(modem)과 같은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 제어부(914)는 디지털 신호 처리(digital signal processing)을 위한 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(914)는 모뎀을 포함할 수 있다. 데이터 송신 시, 제어부(914)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 예를 들어, 데이터 수신 시, 제어부(914)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 제어부(914)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 회로에 의해 수행되는 동작은 제어부(914)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 단계(501) 내지 단계(507)는 제어부(914)에 의해 수행될 수 있다. 다른 예를 들어, 도 8의 단계(801) 내지 단계(809)는 제어부(914)에 의해 수행될 수 있다.The controller 914 may control overall operations of the electronic device 910 . The control unit 914 may include various modules for performing communication. The controller 914 may include at least one processor such as a modem. The controller 914 may include modules for digital signal processing. For example, the controller 914 may include a modem. During data transmission, the control unit 914 generates complex symbols by encoding and modulating the transmitted bit stream. Also, for example, when data is received, the controller 914 restores the received bit stream by demodulating and decoding the baseband signal. The controller 914 may perform functions of a protocol stack required by a communication standard. An operation performed by the calibration circuit according to various embodiments of the present disclosure may be performed by the controller 914 . For example, steps 501 to 507 of FIG. 5 may be performed by the controller 914 . As another example, steps 801 to 809 of FIG. 8 may be performed by the controller 914 .

도 9에서는 본 개시의 캘리브레이션 회로가 포함될 수 있는 장비로서, 전자 장치 (910)의 기능적 구성을 서술하였다. 그러나, 도 9에 도시된 예는 도 1a 내지 도 8을 통해 서술된 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조의 활용을 위한 예시적인 구성일 뿐, 본 개시의 실시 예들이 도 9에 도시된 장비의 구성 요소들에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조를 포함하는 RFIC, 다른 구성의 통신 장비, 구조물 자체 및 구조를 통해 동작하는 캘리브레이션을 수행하는 방법 또한 본 개시의 실시 예로써 이해될 수 있다.In FIG. 9 , the functional configuration of the electronic device 910 is described as equipment that may include the calibration circuit of the present disclosure. However, the example shown in FIG. 9 is only an exemplary configuration for utilizing the polarization-based calibration structure according to various embodiments of the present disclosure described through FIGS. 1A to 8 , and embodiments of the present disclosure are illustrated in FIG. 9 . It is not limited to the components of the used equipment. Therefore, the RFIC including the polarization-based calibration structure according to various embodiments of the present disclosure, communication equipment of different configurations, the structure itself, and a method of performing calibration through the structure may also be understood as embodiments of the present disclosure.

본 개시에서는 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이를 포함하는 전자 장치를 설명하기 위해, 기지국 또는 mmWave 대역의 신호 전달을 위한 기지국의 장비(예: RU(radio unit) 혹은 AU(access unit)가 예로 서술되었으나, 본 개시의 실시 예들은 이에 한정되지 않는다. 본 개시의 실시 예들에 따른 편파 기반 캘리브레이션 구조 및 이를 포함하는 전자 장치로서, 기지국과 동등한 기능을 수행하는 무선 장비, 기지국과 연결되는 무선 장비(예: TRP), 단말(120), 또는 기타 5G 통신을 위해 사용되는 통신 장비 모두 가능함은 물론이다. In the present disclosure, in order to describe a polarization-based calibration structure and an electronic device including the same, equipment (eg, radio unit (RU) or access unit (AU)) of a base station or a base station for signal transmission of a mmWave band has been described as an example, but this A polarization-based calibration structure according to embodiments of the present disclosure and an electronic device including the same, a wireless device performing an equivalent function to a base station, and a wireless device connected to the base station (eg, TRP) , the terminal 120, or any other communication equipment used for 5G communication is possible, of course.

상술된 바와 같은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서, 전자 장치에 있어서, 프로세서(processor), 안테나 어레이(antenna array), 제1 스트림(stream)과 관련된 복수의 제1 RF(radio frequency) 경로들, 상기 제1 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 제2 스트림과 관련된 복수의 제2 RF 경로들, 상기 제2 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 안테나 어레이를 위한 캘리브레이션(calibration) 신호를 생성하고, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 측정 RF 경로들 각각에 대하여 획득되는, 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로간의 위상 차이 또는 이득 차이에 기반하여, 상기 안테나 어레이에 대한 특성 정보를 획득하고, 상기 특성 정보에 기반하여, 상기 복수의 제1 RF 경로들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 과정을 포함하도록 구성될 수 있다.In an electronic device in a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure as described above, a plurality of first radios (RFs) related to a processor, an antenna array, and a first stream frequency) paths, each of the first RF paths comprises a transmit path and a receive path, and a plurality of second RF paths associated with a second stream, each of the second RF paths comprises a transmit path and a receive path and the processor generates a calibration signal for the antenna array, and is obtained for each of the measurement RF paths among the plurality of first RF paths, one transmission path having the first stream; Based on a phase difference or a gain difference between one reception path having the second stream, characteristic information about the antenna array is obtained, and calibration of the plurality of first RF paths is performed based on the characteristic information. It may be configured to include a process for performing.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는, 상기 측정 RF 경로들 각각에 대하여, 순차적(sequential)으로 인가되는 캘리브레이션 신호에 따라 해당 측정 RF 경로의 특성 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.In an embodiment, the processor may be configured to acquire characteristic information of a corresponding measured RF path according to a calibration signal sequentially applied to each of the measured RF paths.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는, 상기 측정 RF 경로들 각각에 대하여, 공동(joint)으로 인가되는 캘리브레이션 신호들에 따라 해당 측정 RF 경로의 특성 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.In an embodiment, the processor may be configured to acquire characteristic information of a corresponding measured RF path according to calibration signals jointly applied to each of the measured RF paths.

일 실시 예에서, 상기 측정 RF 경로들은, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로를 제외한 나머지 경로이고, 상기 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로는 기준(reference) 경로일 수 있다.In an embodiment, the measurement RF paths are paths other than a transmission path and a reception path corresponding to one stream among the plurality of first RF paths, and the transmission path and reception path corresponding to the one stream are It may be a reference path.

일 실시 예에서, 상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이는, 상기 기준 경로와 상기 측정 RF 경로들 사이의 차이일 수 있다.In an embodiment, the phase difference or the gain difference may be a difference between the reference path and the measurement RF paths.

일 실시 예에서, 상기 프로세서는, 상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이를 보정(correct)하도록 구성될 수 있다.In an embodiment, the processor may be configured to correct the phase difference or the gain difference.

일 실시 예에서, 상기 측정 RF 경로들은 각각은 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로가 연결 구조에 의해 연결되도록 구성될 수 있다.In an embodiment, each of the measurement RF paths may be configured such that one transmission path having the first stream and one reception path having the second stream are connected by a connection structure.

일 실시 예에서, 상기 연결 구조는 전송 선로(transmission line) 및 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.In an embodiment, the connection structure may include a transmission line and at least one switch.

일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 스위치는 상기 전송 선로와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.In an embodiment, the at least one switch may be connected in series or parallel with the transmission line.

일 실시 예에서, 상기 측정 RF 경로들의 구성은, 상기 연결 구조가 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로를 도전성 부재 또는 비아(via)를 통해 직접적으로 연결하거나, 커플링(coupling)을 통해 간접적으로 연결하는 것으로 구성될 수 있다.In an embodiment, the configuration of the measurement RF paths is such that the connection structure directly connects one transmit path with the first stream and one receive path with the second stream through a conductive member or via. It may be configured to connect or indirectly connect through a coupling (coupling).

상술된 바와 같은 본 개시의 일 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서, 전자 장치의 동작 방법에 있어서, 안테나 어레이(antenna array)를 위한 캘리브레이션(calibration) 신호를 생성하는 과정과, 상기 안테나 어레이는, 제1 스트림(stream)과 관련된 복수의 제1 RF(radio frequency) 경로들 및 제2 스트림과 관련된 복수의 제2 RF 경로들와 연결되고, 상기 제1 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 상기 제2 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 측정 RF 경로들 각각에 대하여 획득되는, 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로 간의 위상 차이 또는 이득 차이에 기반하여, 상기 안테나 어레이에 대한 특성 정보를 획득하는 과정과, 상기 특성 정보에 기반하여, 상기 복수의 제1 RF 경로들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.In the method of operating an electronic device in a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure as described above, the process of generating a calibration signal for an antenna array, the antenna array, connected to a plurality of first radio frequency (RF) paths associated with a first stream and a plurality of second RF paths associated with a second stream, each of the first RF paths including a transmit path and a receive path and one transmit path with the first stream, each of the second RF paths including a transmit path and a receive path, obtained for each of the measurement RF paths among the plurality of first RF paths; A process of obtaining characteristic information about the antenna array based on a phase difference or a gain difference between one reception path having a second stream, and calibration of the plurality of first RF paths based on the characteristic information It may include the process of performing

일 실시 예에서, 상기 특성 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 RF 경로들 각각에 대하여, 순차적(sequential)으로 인가되는 캘리브레이션 신호에 따라 해당 측정 RF 경로의 특성 정보를 획득하는 과정을 포함할 수 있다.In an embodiment, the process of acquiring the characteristic information may include acquiring characteristic information of the corresponding measured RF path according to a calibration signal sequentially applied to each of the measured RF paths. .

일 실시 예에서, 상기 특성 정보를 획득하는 과정은, 상기 측정 RF 경로들에 대하여, 공동으로(joint) 인가되는 캘리브레이션 신호들에 따라, 상기 측정 RF 경로들 각각에 대한 특성 정보를 획득하는 과정을 포함할 수 있다.In an embodiment, the process of acquiring the characteristic information includes a process of acquiring characteristic information on each of the measurement RF paths according to calibration signals jointly applied to the measurement RF paths. may include

일 실시 예에서, 상기 측정 RF 경로들은, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로를 제외한 나머지 경로이고, 상기 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로는 기준(reference) 경로일 수 있다.In an embodiment, the measurement RF paths are paths other than a transmission path and a reception path corresponding to one stream among the plurality of first RF paths, and the transmission path and reception path corresponding to the one stream are It may be a reference path.

일 실시 예에서, 상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이는, 상기 기준 경로와 상기 측정 RF 경로들 사이의 차이일 수 있다.In an embodiment, the phase difference or the gain difference may be a difference between the reference path and the measurement RF paths.

일 실시 예에서, 상기 캘리브레이션을 수행하는 과정은, 상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이를 보정(correct)하는 과정을 포함할 수 있다.In an embodiment, performing the calibration may include correcting the phase difference or the gain difference.

일 실시 예에서, 상기 측정 RF 경로들은 각각은 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로가 연결 구조에 의해 연결되도록 구성될 수 있다.In an embodiment, each of the measurement RF paths may be configured such that one transmission path having the first stream and one reception path having the second stream are connected by a connection structure.

일 실시 예에서, 상기 연결 구조는 전송 선로(transmission line) 및 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.In an embodiment, the connection structure may include a transmission line and at least one switch.

일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 스위치는 상기 전송 선로와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.In an embodiment, the at least one switch may be connected in series or parallel with the transmission line.

일 실시 예에서, 상기 측정 RF 경로들의 구성은, 상기 연결 구조가 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로를 도전성 부재 또는 비아(via)를 통해 직접적으로 연결하거나, 커플링(coupling)을 통해 간접적으로 연결하는 것으로 구성될 수 있다.In an embodiment, the configuration of the measurement RF paths is such that the connection structure directly connects one transmit path with the first stream and one receive path with the second stream through a conductive member or via. It may be configured to connect or indirectly connect through a coupling (coupling).

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다. Methods according to the embodiments described in the claims or specifications of the present disclosure may be implemented in the form of hardware, software, or a combination of hardware and software.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다. When implemented in software, a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided. One or more programs stored in the computer-readable storage medium are configured to be executable by one or more processors in an electronic device (device). One or more programs include instructions for causing an electronic device to execute methods according to embodiments described in a claim or specification of the present disclosure.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다. Such programs (software modules, software) include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), electrically erasable programmable ROM (electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs), or other It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all thereof. In addition, each configuration memory may be included in plurality.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.In addition, the program is transmitted through a communication network consisting of a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on the communication network may be connected to the device implementing the embodiment of the present disclosure.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.In the specific embodiments of the present disclosure described above, components included in the disclosure are expressed in the singular or plural according to the specific embodiments presented. However, the singular or plural expression is appropriately selected for the situation presented for convenience of description, and the present disclosure is not limited to the singular or plural component, and even if the component is expressed in plural, it is composed of the singular or singular. Even an expressed component may be composed of a plurality of components.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present disclosure, various modifications are possible without departing from the scope of the present disclosure. Therefore, the scope of the present disclosure should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

Claims (20)

무선 통신 시스템에서, 전자 장치에 있어서,
프로세서(processor);
안테나 어레이(antenna array);
제1 스트림(stream)과 관련된 복수의 제1 RF(radio frequency) 경로들, 상기 제1 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고;
제2 스트림과 관련된 복수의 제2 RF 경로들, 상기 제2 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 안테나 어레이를 위한 캘리브레이션(calibration) 신호를 생성하고,
상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 측정 RF 경로들 각각에 대하여 획득되는, 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로간의 위상 차이 또는 이득 차이에 기반하여, 상기 안테나 어레이에 대한 특성 정보를 획득하고,
상기 특성 정보에 기반하여, 상기 복수의 제1 RF 경로들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 과정을 포함하도록 구성되는, 전자 장치.
In a wireless communication system, in an electronic device,
processor;
antenna array;
a plurality of first radio frequency (RF) paths associated with a first stream, each of the first RF paths including a transmit path and a receive path;
a plurality of second RF paths associated with a second stream, each of the second RF paths including a transmit path and a receive path;
The processor is
generating a calibration signal for the antenna array;
based on a phase difference or gain difference between one transmit path having the first stream and one receive path having the second stream, obtained for each of the measurement RF paths among the plurality of first RF paths, Acquire characteristic information about the antenna array,
and performing calibration on the plurality of first RF paths based on the characteristic information.
청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 측정 RF 경로들 각각에 대하여, 순차적(sequential)으로 인가되는 캘리브레이션 신호에 따라 해당 측정 RF 경로의 특성 정보를 획득하도록 구성되는, 전자 장치.
The electronic device of claim 1 , wherein the processor is configured to acquire characteristic information of a corresponding measured RF path according to a calibration signal sequentially applied to each of the measured RF paths.
청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 측정 RF 경로들 각각에 대하여, 공동(joint)으로 인가되는 캘리브레이션 신호들에 따라 해당 측정 RF 경로의 특성 정보를 획득하도록 구성되는, 전자 장치.
The electronic device of claim 1 , wherein the processor is configured to acquire characteristic information of a corresponding measured RF path according to calibration signals jointly applied to each of the measured RF paths.
청구항 1에 있어서,
상기 측정 RF 경로들은, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로를 제외한 나머지 경로이고,
상기 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로는 기준(reference) 경로인, 전자 장치.
The method according to claim 1,
The measurement RF paths are paths other than a transmission path and a reception path corresponding to one stream among the plurality of first RF paths,
The electronic device of claim 1, wherein the transmission path and the reception path corresponding to the one stream are reference paths.
청구항 4에 있어서,
상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이는, 상기 기준 경로와 상기 측정 RF 경로들 사이의 차이인, 전자 장치.
5. The method according to claim 4,
The phase difference or the gain difference is a difference between the reference path and the measurement RF paths.
청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이를 보정(correct)하도록 구성되는, 전자 장치.
The electronic device of claim 1 , wherein the processor is configured to correct the phase difference or the gain difference.
청구항 1에 있어서,
상기 측정 RF 경로들은 각각은 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로가 연결 구조에 의해 연결되도록 구성되는, 전자 장치.
The method according to claim 1,
and the measurement RF paths are each configured such that one transmit path with the first stream and one receive path with the second stream are connected by a coupling structure.
청구항 7에 있어서,
상기 연결 구조는 전송 선로(transmission line) 및 적어도 하나의 스위치를 포함하는, 전자 장치.
8. The method of claim 7,
The electronic device, wherein the connection structure includes a transmission line and at least one switch.
청구항 8에 있어서,
상기 적어도 하나의 스위치는 상기 전송 선로와 직렬 또는 병렬로 연결되는, 전자 장치.
9. The method of claim 8,
The at least one switch is connected in series or parallel with the transmission line.
청구항 7에 있어서, 상기 측정 RF 경로들의 구성은, 상기 연결 구조가 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로를 도전성 부재 또는 비아(via)를 통해 직접적으로 연결하거나, 커플링(coupling)을 통해 간접적으로 연결하는 것으로 구성되는, 전자 장치.
The method according to claim 7, wherein the configuration of the measurement RF paths is such that the connection structure connects one transmit path with the first stream and one receive path with the second stream directly through a conductive member or via. An electronic device comprising: connecting, or indirectly connecting through a coupling.
무선 통신 시스템에서, 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
안테나 어레이(antenna array)를 위한 캘리브레이션(calibration) 신호를 생성하는 과정과, 상기 안테나 어레이는, 제1 스트림(stream)과 관련된 복수의 제1 RF(radio frequency) 경로들 및 제2 스트림과 관련된 복수의 제2 RF 경로들와 연결되고, 상기 제1 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고, 상기 제2 RF 경로들 각각은 송신 경로와 수신 경로를 포함하고,
상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 측정 RF 경로들 각각에 대하여 획득되는, 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로 간의 위상 차이 또는 이득 차이에 기반하여, 상기 안테나 어레이에 대한 특성 정보를 획득하는 과정과,
상기 특성 정보에 기반하여, 상기 복수의 제1 RF 경로들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 과정을 포함하는 방법.
A method of operating an electronic device in a wireless communication system, the method comprising:
A process of generating a calibration signal for an antenna array, the antenna array comprising: a plurality of first radio frequency (RF) paths associated with a first stream and a plurality of second streams associated with a second stream connected to second RF paths of
based on a phase difference or gain difference between one transmit path having the first stream and one receive path having the second stream, obtained for each of the measurement RF paths among the plurality of first RF paths, a process of obtaining characteristic information about the antenna array;
and performing calibration on the plurality of first RF paths based on the characteristic information.
청구항 11에 있어서, 상기 특성 정보를 획득하는 과정은,
상기 측정 RF 경로들 각각에 대하여, 순차적(sequential)으로 인가되는 캘리브레이션 신호에 따라 해당 측정 RF 경로의 특성 정보를 획득하는 과정을 포함하는 방법.
The method according to claim 11, wherein the obtaining of the characteristic information comprises:
and acquiring characteristic information of a corresponding measured RF path according to a calibration signal sequentially applied to each of the measured RF paths.
청구항 11에 있어서, 상기 특성 정보를 획득하는 과정은,
상기 측정 RF 경로들에 대하여, 공동으로(joint) 인가되는 캘리브레이션 신호들에 따라, 상기 측정 RF 경로들 각각에 대한 특성 정보를 획득하는 과정을 포함하는 방법.
The method according to claim 11, wherein the obtaining of the characteristic information comprises:
and acquiring characteristic information for each of the measured RF paths according to calibration signals jointly applied to the measured RF paths.
청구항 11에 있어서,
상기 측정 RF 경로들은, 상기 복수의 제1 RF 경로들 중에서 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로를 제외한 나머지 경로이고,
상기 하나의 스트림에 대응하는 송신 경로 및 수신 경로는 기준(reference) 경로인, 방법.
12. The method of claim 11,
The measurement RF paths are paths other than a transmission path and a reception path corresponding to one stream among the plurality of first RF paths,
A transmission path and a reception path corresponding to the one stream are reference paths.
청구항 14에 있어서,
상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이는, 상기 기준 경로와 상기 측정 RF 경로들 사이의 차이인, 방법.
15. The method of claim 14,
wherein the phase difference or the gain difference is a difference between the reference path and the measurement RF paths.
청구항 11에 있어서, 상기 캘리브레이션을 수행하는 과정은,
상기 위상 차이 또는 상기 이득 차이를 보정(correct)하는 과정을 포함하는, 방법.
The method of claim 11 , wherein the performing of the calibration comprises:
and correcting the phase difference or the gain difference.
청구항 11에 있어서,
상기 측정 RF 경로들은 각각은 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로가 연결 구조에 의해 연결되도록 구성되는, 방법.
12. The method of claim 11,
and the measurement RF paths are each configured such that one transmit path with the first stream and one receive path with the second stream are connected by a coupling structure.
청구항 17에 있어서,
상기 연결 구조는 전송 선로(transmission line) 및 적어도 하나의 스위치를 포함하는, 방법.
18. The method of claim 17,
wherein the connection structure comprises a transmission line and at least one switch.
청구항 18에 있어서,
상기 적어도 하나의 스위치는 상기 전송 선로와 직렬 또는 병렬로 연결되는, 방법.
19. The method of claim 18,
The at least one switch is connected in series or parallel with the transmission line.
청구항 17에 있어서,
상기 측정 RF 경로들의 구성은, 상기 연결 구조가 상기 제1 스트림을 갖는 하나의 송신 경로와 상기 제2 스트림을 갖는 하나의 수신 경로를 도전성 부재 또는 비아(via)를 통해 직접적으로 연결하거나, 커플링(coupling)을 통해 간접적으로 연결하는 것으로 구성되는, 방법.
18. The method of claim 17,
The configuration of the measurement RF paths is such that the connection structure directly connects one transmit path having the first stream and one receive path having the second stream through a conductive member or via, or coupling. A method, which consists in indirectly connecting through (coupling).
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